運行管線在役焊接燒穿機(jī)理研究.pdf

1、運行管道在役焊接修復(fù)速度快，對管道正常運行影響較小，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的應(yīng)用前景。但在役焊接時可能發(fā)生燒穿，有很大危險性。 本文利用自行設(shè)計的試驗裝置進(jìn)行了在役焊接試驗，分析了管道的壁厚、管道內(nèi)部壓力、焊接線能量以及冷卻方式等因素對于燒穿的影響。試驗結(jié)果表明，冷卻方式不同對于燒穿有較大影響，水冷比空冷燒穿時需要更大的線能量；壁厚越厚，燒穿需要的線能量越大；常規(guī)焊接燒穿時由外壁向內(nèi)壁方向發(fā)生外凸變形，在役焊接燒穿時變形由于壓

2、力的作用，由沿內(nèi)壁向外壁發(fā)生內(nèi)凹變形；壓力從0.5MPa到2.5MPa之間變化時，燒穿所需要的焊接線能量增大，而壓力從2.5MPa到5MPa之間變化時，隨著壓力的增加，燒穿所需要的焊接線能量逐漸降低。 利用SYSWELD非線性有限元分析軟件對在役焊接過程進(jìn)行分析，通過對管壁加載均勻壓力實現(xiàn)了在役焊接三維實體模型的數(shù)值模擬。建立了不同厚度的模型，通過改變冷卻方式，焊接線能量，管內(nèi)的壓力等條件，對在役焊接的溫度場和應(yīng)力場進(jìn)行了分析。