城市高壓燃?xì)夤艿涝谝酆附咏Y(jié)構(gòu)行為研究.pdf

1、城鎮(zhèn)高壓燃?xì)夤艿涝陂L期的運(yùn)行過程中,由于環(huán)境或人為的原因,管壁局部減薄或損壞,需要修復(fù)與加固。管線的在役焊接修復(fù)技術(shù)是一種直接在運(yùn)行的管線上進(jìn)行焊接的修復(fù)技術(shù),可保持燃?xì)夤?yīng)的持續(xù)性,修復(fù)速度快、時(shí)間短、效率高,無污染,具有極大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和市場應(yīng)用前景。然而在役焊接時(shí)由于管線內(nèi)部的高速流動的高壓燃?xì)?一旦發(fā)生燒穿,將會造成燃?xì)獗?威脅焊接工作人員的安全。有限元可以有效地模擬管道的在役焊接修復(fù)過程,這對控制燒穿及焊后的殘余應(yīng)力

2、有實(shí)際的理論指導(dǎo)意義。
　　本文采用ANSYS有限元模擬軟件,對 Q345B管線鋼的城市燃?xì)夤芫€進(jìn)行在役焊接模擬,分析了其在多種工況下的瞬態(tài)溫度場、瞬態(tài)應(yīng)力場及焊后殘余應(yīng)力場,并結(jié)合內(nèi)壁溫度和瞬態(tài)應(yīng)力場分析了其燒穿的可能性,并分別探討了管道內(nèi)部燃?xì)鈮簭?qiáng)和燃?xì)饬魉賹囟葓黾捌鋺?yīng)力場的影響。在本文制定的焊接工藝參數(shù)下,得出了以下結(jié)論:
　　1)分析了燃?xì)鈨?nèi)壓為4MPa,燃?xì)饬魉贋?0m/s工況下,內(nèi)壁最高溫度為322℃,此值低于

3、BMI研究所提出的管道不燒穿的內(nèi)壁最高溫度982℃。
　　2)管道內(nèi)部燃?xì)鈮簭?qiáng)和流速影響內(nèi)壁表面的最高溫度。結(jié)果表明,隨著燃?xì)鈮簭?qiáng)(或流速)的增大,內(nèi)壁的最高溫度降低。
　　3)分析了燃?xì)鈨?nèi)壓為4MPa,流速為20m/s工況下,管道內(nèi)壁表面的瞬態(tài)和殘余應(yīng)力場分布。結(jié)合焊接溫度場分析得出的管道內(nèi)壁表面節(jié)點(diǎn)溫度及相應(yīng)時(shí)刻的瞬態(tài)等效應(yīng)力值(接近所處溫度下屈服應(yīng)力),可知在此情況下進(jìn)行在役焊接相對較為安全。等效殘余應(yīng)力值也在屈服應(yīng)力