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      不銹鋼管安全的唯一標準

      不銹鋼管安全的唯一標準   SAF2205雙相不銹鋼管道廣泛地應用于化工、海洋石油平臺等國民經濟重要部門的建設。雙相不銹鋼焊接的最大特點是焊接熱循環對焊接接頭組織的影響,因此,有必要開展對SAF2205雙相不銹鋼管道焊接工藝的研究,設計并評定最佳焊接工藝參數,保證焊接接頭具有良好的力學性能和抗腐蝕性能。但研究也發現相比例并不是評定雙相不銹鋼焊接接頭綜合性能的唯一標準,還需考慮顯微組織的微觀形態等因素。首次建立了雙相不銹鋼管道全位置焊接移動熱源的三維有限元計算模型,以瞬態溫度場分析為基礎,利用ANSYS程序進行了焊接殘余應力的熱彈塑性分析。三維有限元計算結果表明:在管道接頭內表面的焊縫及近縫區的軸向和環向殘余應力均為拉應力,隨著離開焊縫距離的增加,由拉應力逐漸過渡為壓應力。在管道接頭外表面焊縫中心處的軸向殘余應力為壓應力,而環向殘余應力為拉應力。由于5G全位置的焊接工藝,從環向位置上的應力變化規律可以看出正半周和負半周的應力分布具有明顯的對稱性。采用盲孔法實測值與三維有限元計算結果分布規律基本一致。采用歐共體提出的結構完整性評定方法SINTAP對焊接接頭焊趾處的表面裂紋進行了安全評定,在給定原始裂紋尺寸及載荷條件下,評定點均落在評定曲線定義的范圍內,說明該結構在給定受載情況下可以安全使用。同時在焊接過程有可能出現焊接接頭組織性能劣化及產生缺陷,因此在“合于使用”原則的指導下,采用SINTAP標準對管道結構進行安全評定,為結構的安全使用提供保證。所以,開展對SAF2205雙相不銹鋼管道焊接質量的控制和安全評定,無疑具有重要的學術價值和現實意義。本文針對SAF2205雙相不銹鋼管道進行了兩種焊接工藝的設計,以焊接接頭具有最佳相比例(鐵素體的含量約為50%)為指導原則,從大量的焊接工藝參數試驗結果中篩選出最佳的焊接工藝參數,并對它進行了重復性驗證試驗,最終得到滿足相比例的兩種焊接工藝。本文對在最佳焊接工藝參數下施焊的SAF2205雙相不銹鋼管道焊接接頭的進行了力學性能和抗腐蝕性能試驗,結果表明焊接接頭具有優良的力學性能和抗腐蝕性能,能完全滿足實際工程的要求。針對退役氚污染不銹鋼管道材質中氚的存在狀況,對殘留在管道壁中氚的去除技術進行了研究,在此基礎上研制了一套退役氚污染不銹鋼管道除氚實驗裝置,對其除氚性能進行了驗證。結果表明,研制的不銹鋼管道除氚實驗裝置對氚污染大于106 Bq/kg的不銹鋼中氚的去污因子大于103。

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