管線鋼在役焊接接頭應力分析.pdf

1、在役焊接是在管線運行狀態(tài)下進行焊接作業(yè)的，由于焊接時管道內(nèi)存在高壓流動介質(zhì)，必然對焊接作業(yè)的安全性和焊后管道的使用性造成影響。全文以熱-彈塑性理論為依據(jù)，考慮了材料性能隨溫度的變化，利用SYSWLED大型非線性有限元分析軟件，深入分析了管道內(nèi)介質(zhì)之間的換熱過程和特點，修正了現(xiàn)行管內(nèi)強制對流換熱系數(shù)的準則方程，并通過對管內(nèi)加載均勻壓力實現(xiàn)了管線鋼在役焊接三維實體模型的數(shù)值模擬。從而為管線鋼在役焊接修復提供理論依據(jù)，有助于推動油氣管道在役修

2、復技術的發(fā)展和應用。 對比在役焊接和常規(guī)焊接的熱循環(huán)發(fā)現(xiàn)，在役焊接冷卻速度遠大于常規(guī)焊接。氣管線在役焊接和常規(guī)焊接接頭殘余應力分布規(guī)律基本一致，在近縫區(qū)管道內(nèi)壁的軸向和環(huán)向殘余應力均為拉應力，管道外壁軸向應力為壓應力，環(huán)向應力為拉應力。在役焊接時，焊接殘余應力隨焊接線能量的增加而增大，隨管內(nèi)介質(zhì)流速的增大而減??；管內(nèi)壓力增大，軸向殘余應力減小，環(huán)向殘余應力增大；隨管徑的增大，近縫區(qū)軸向殘余應力減小而環(huán)向殘余應力增大。建立套管在役