在用球罐的缺陷统计和分析

论文摘要

随着石油化工行业的发展,作为大型储存容器的球罐得到大规模的使用。由于球罐缺陷的存在,对球罐的安全使用埋下了隐患,对企业的正常生产形成了巨大威胁,而对球罐的缺陷进行统计、归类和分析,就可以总结出缺陷的类型、危害以及易发生部位,对球罐的制造、使用、检验和维护等带来方便。对于球罐的缺陷统计,本文以宁波市特种设备检验研究院检验20台球罐时所发现的缺陷为样本,以列表统计、数学分析、归纳总结等方法,发现了球罐缺陷的类型、发生部位以及危害程度的一些规律,并通过理论分析、数据计算、有限元分析等方法对缺陷规律进行简单的分析。统计与分析结果表明:(1)在用球罐缺陷主要以裂纹为主,且以柱腿角焊缝裂纹、内表面裂纹和环缝裂纹为主,外表面裂纹、纵缝裂纹、极板拼缝裂纹和接管角焊缝裂纹只占很少一部分;(2)在内表面裂纹中,有应力腐蚀倾向的球罐裂纹较多,有应力腐蚀倾向球罐的裂纹平均数是无应力腐蚀倾向球罐的裂纹平均数2.4倍;(3)柱腿角焊缝裂纹、内表面裂纹和环缝裂纹以及接管角焊缝的返修率都比较高,外表面裂纹、纵缝裂纹和极板拼缝裂纹的返修率都比较低,有应力腐蚀倾向球罐的裂纹的返修率比无应力腐蚀倾向球罐的裂纹的返修率高;(4)焊接线能量低、拘束度大以及组装残余应力大是球罐环缝裂纹数量多返修率高的主要原因,应力腐蚀是导致球罐内表面裂纹数量多返修率高的主要原因,焊接质量差以及应力集中是柱腿角焊缝裂纹数量多返修率高的主要原因。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪 论
• 1.1 引言
• 1.2 缺陷的种类
• 1.3 在役过程中缺陷萌生与扩展的先天影响因素
• 1.3.1 设计方面的影响因素
• 1.3.2 建造方面的影响因素
• 1.4 介质环境作用影响
• 2S 环境下球罐的应力腐蚀'>1.4.1 湿H₂S 环境下球罐的应力腐蚀
• 1.4.2 球罐应力腐蚀开裂的发展过程
• 1.4.3 定期检验和日常使用的影响
• 1.5 论文的目的和主要内容
• 第2章 在用球罐缺陷统计
• 2.1 样本来源及相关情况概述
• 2.2 定期检验中检出缺陷的基本类型和形貌
• 2.3 裂纹缺陷统计
• 2.3.1 裂纹缺陷数量
• 2.3.2 裂纹在焊接接头上的分布情况
• 2.3.3 裂纹长度
• 2.3.4 内表面裂纹与接触介质
• 2.4 须返修裂纹数量及分布情况
• 2.4.1 裂纹位置与返修关系
• 2.4.2 裂纹长度与返修关系
• 2.4.3 介质对裂纹须返修数目的影响
• 2.5 小结
• 第3章 球罐材料应力腐蚀敏感性试验研究
• 3.1 CF62 钢母材化学成份
• 3.2 慢应变速率应力腐蚀试验机和试样尺寸
• 3.3 试验过程
• 3.4 试验介质
• 3.5 试验结果与讨论
• 3.6 小结
• 第4章 球罐环缝裂纹的分析
• 4.1 引言
• 4.2 球罐的制造过程简述
• 4.3 球罐环向焊接与纵向焊接接头质量的差异
• 4.4 球罐环向焊接与纵向焊接接头残余应力的不同
• 4.5 本章小结
• 第5章 柱腿角焊缝裂纹的分析
• 5.1 引言
• 5.2 球罐中应力集中现象分析
• 5.3 制造方面的影响因素
• 5.4 介质环境方面的影响
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 本文主要工作
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录A
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果