大型壓力容器焊后熱處理的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、大型壓力容器焊后整體熱處理具有一次性、整體性和終結(jié)性的特點(diǎn)。目前，在焊后熱處理行業(yè)中存在著諸多缺失與漏洞，如在焊后熱處理標(biāo)準(zhǔn)中僅對焊后熱處理的保溫時(shí)間、保溫溫度、升溫和降溫工藝進(jìn)行了規(guī)定，而對實(shí)施工藝基本沒有要求。對于焊后熱處理的熱工計(jì)算、加熱區(qū)與隔熱區(qū)的范圍、測溫點(diǎn)數(shù)量及布置、測溫系統(tǒng)的誤差、絕熱材料選用及鋪設(shè)厚度、變形控制等關(guān)鍵工藝還都只能依靠焊后熱處理操作人員的經(jīng)驗(yàn)來確定，經(jīng)驗(yàn)豐富則效果好一些，沒有經(jīng)驗(yàn)則難以保證焊后熱處理的質(zhì)量。

2、
　　焊后熱處理的發(fā)展已經(jīng)滿足不了壓力容器制造的要求，成為壓力容器制造工藝中最薄弱的環(huán)節(jié)。利用數(shù)值模擬技術(shù)對焊后熱處理的過程進(jìn)行研究，模擬預(yù)測工件在熱處理過程保溫階段的流場、溫度場以及熱形變場等，對優(yōu)化焊后熱處理工藝及提高國內(nèi)壓力容器焊后熱處理工藝水平具有重要的工程實(shí)際意義。
　　本課題以10000m3球罐和塔器為例，對大型壓力容器的焊后熱處理進(jìn)行數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。對10000m3球罐焊后整體熱處理保溫階段進(jìn)行三維穩(wěn)態(tài)熱分

3、析，基于耦合傳熱和熱-結(jié)構(gòu)耦合等理論，利用ANSYS有限元分析軟件分析球罐內(nèi)部流場溫度場、殼體與腿柱溫度場及整體熱形變場。通過對不同保溫層厚度和不同入口速度下熱處理過程的模擬，分析不同工藝參數(shù)對球罐焊后整體熱處理的影響。
　　對10000m3球罐進(jìn)行實(shí)際焊后整體熱處理工程實(shí)踐驗(yàn)證。由于10000m3球罐內(nèi)部空間過于巨大，為了確保球罐各部分溫度的均勻性與穩(wěn)定性，在實(shí)際熱處理時(shí)，在高速噴嘴出口處安裝火焰分流裝置并適時(shí)維持球罐內(nèi)部微正壓