奥氏体不锈钢深冷容器室温应变强化技术

随着低温液化气体的日益广泛应用,深冷容器的需求量不断增加。在安全的前提下,实现深冷容器的轻量化,对于节能降耗具有重要意义。采用室温应变强化技术可以提高奥氏体不锈钢的屈服强度,显著减薄奥氏体不锈钢制深冷容器的壁厚,减轻重量。中国、美国、德国、澳大利亚等已将该技术用于制造奥氏体不锈钢深冷容器。在简要介绍室温应变强化技术发展历史、标准和优点的基础上,着重分析讨论了该技术推广应用中遇到的常见问题。     

奥氏体不锈钢深冷容器应变强化不同保载方式的探讨

利用应变强化技术能够提高奥氏体不锈钢的屈服强度,减薄容器壁厚,减轻设备重量。在安全的前提下实现深冷容器的轻量化,对于节能降耗具有重要社会意义。在深冷容器的强化工艺中,在内压达到强化荷载后,需对容器进行一段时间的保载,通常,应变强化操作中应变强化压力P_k保持为(1.5~1.6)P_c(计算压力),如果在起初的0.5~1 h内实施强化压力增加5%的超载保载,应变加剧,整体的保载时间将会缩短。根据不同应变保载模式下生产的深冷储罐,探讨不同应变速率的影响以及其制造过程监督检验的关注重点。     

奥氏体不锈钢制深冷容器室温应变强化技术常见问题探讨

室温应变强化技术可显著提高奥氏体不锈钢的屈服强度,降低奥氏体不锈钢制深冷容器内容器的壁厚,是一种省材节能的绿色制造技术。目前,包括中国在内的多个国家和地区已将该技术用于奥氏体不锈钢制深冷容器的制造。中国采用室温应变强化技术的时间相对较短,在实施过程中提出了一些新的技术问题。本文结合近些年的研究成果和实践,从材料、设计、制造和检验等方面,对奥氏体不锈钢制深冷容器室温应变强化技术的常见问题进行了探讨,并提出了若干建议。     

基于应变强化技术的低温储罐轻量化设计

随着低温液化气体的日益广泛应用,深冷容器的需求量不断增加。在保证安全的前提下,实现深冷容器的轻量化,对于降低制造成本具有重要意义。采用室温应变强化技术可以提高奥氏体不锈钢的屈服强度,显著减薄奥氏体不锈钢制深冷容器的壁厚,减轻重量。试验测定了304不锈钢应变强化效应,并采用常规设计、分析设计和极限分析三种不同的方法,对相同设计参数的304不锈钢制低温储罐内筒进行强度设计,发现应变强化后材料的屈服强度显著提高。若考虑应变强化,按常规设计内筒柱壳厚度可降低50％,按分析设计可降低45％,而按极限分析,承载能力可提高139％。     

应变强化对S30408奥氏体不锈钢低温冲击性能的影响

室温应变强化技术可大幅提高奥氏体不锈钢的屈服强度,显著减薄容器壁厚,已广泛应用于奥氏体不锈钢深冷容器制造。采用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和摆锤式冲击试验机研究应变强化对S30408奥氏体不锈钢低温冲击性能的影响。结果表明:材料在应变强化过程中发生应变诱发相变,相变产物为α'和ε马氏体,深冷低温对应变强化材料的相组成和含量影响不大。随着应变量的增加和温度的降低,材料冲击吸收能量KV2降低,其中裂纹扩展能EP基本不变,裂纹形成能Ei显示与总冲击吸收能量相似的变化趋势。当温度低于77 K,冲击吸收能量下降趋于平缓,呈现出"平台"现象,且应变强化对材料低温冲击性能的影响要大于温度对其的影响。即使经过15%应变量,材料仍表现出较好的低温冲击韧性。     

应变强化奥氏体不锈钢弯曲压头直径研究

针对现有标准没有对应变强化奥氏体不锈钢弯曲试验时弯曲压头直径选取做出统一规定的现状,通过试验和有限元模拟的方式,结合当前应变强化奥氏体不锈钢深冷容器用S30408断后伸长率值,探讨S30408母材(包括未预拉伸和预拉伸9%材料)弯曲压头直径的选取,并建议取消S30408母材弯曲试验。     

应变强化技术在深冷压力容器中的应用

与采用常规技术设计和制造深冷压力容器相比,采用应变强化技术设计和制造深冷压力容器能节省30%～45%的材料。深冷压力容器轻量化是提高企业市场竞争力的核心技术。通过统计和分析珠海森铂低温能源装备有限公司生产的深冷压力容器变形率数据,进一步优化深冷压力容器设计,有助于应变强化技术在深冷压力容器生产中的工程应用。     

多层式高压容器超压处理试验研究

本文提出对多层式高压容器进行超压处理的设想,并对φ505mm绕板式多层容器进行超压处理试验研究。通过内、外壁应变,容积残余变形及外壁径向位移的测量,结果表明:这台多层高压容器经超压处理后,层间间隙消除,应力分布变得比较均匀,器壁强化,弹性承载能力提高。经爆破试验,属塑性破裂,安全性好。因此,建议多层式高压容器在使用之前进行超压处理。图12,表6,参考文献17。     

深冷真空绝热容器标准技术发展与展望

深冷真空绝热容器包括固定式深冷容器和移动式深冷容器二大类,结构型式多种多样,深冷容器的规范设计和制造,以及安全运行,需要多项关键技术,包括结构设计技术、低温绝热技术和标准化技术.深冷真空绝热容器的标准化技术发展可为我国低温储运行业快速规范发展起到一定的促进作用.     

应变强化技术对压力容器稳定性的影响分析

压力容器经过应变强化技术处理后,容器整体部分发生了显著的塑性变形,目前国际上现有的应变强化规范中,容器的实际变形往往达到3%-5%,而应变强化后容器的设计仍按照预应变强化前的原始尺寸进行设计,设计思路是否合理尚未得到验证。塑性变形对压力容器整体稳定的影响尚不明确,这也使得应变强化后容器的安全性存在隐患。本文分析应变强化引起的容器主体塑性变形对内压时塑性极限载荷与外压临界载荷的影响。