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大型储油罐振动时效应用

分类:消除残余应力    关键词:振动时效

随着油田建设、采油规模及油品加工手段的快速发展,油田储油罐建设已经从普通的拱顶罐发展到浮顶罐,由塔接到对接,且不断演变发展。上万方立米的大型储备容器的接管、人孔、清扫孔等开孔部位,由于叠加焊接引起应力集中,容易产生裂纹,如何消除应力一直是人们研究、解决的问题。

过去通常采用焊后热处理的方法消除应力,但这种方法能耗大、成本高,特别是这种大型储罐更加耗时耗力。近几年来厂家不断寻求新的方法,开始采用振动时效方法来消除应力。

振动时效工艺流程

振动时效主要是由激振器和控制箱组成。振动时选择好振动点进行固定,通电后,通过对激振器的振动观察,调整控制箱上各项参数使其达到振动效果,以下就是振动时效工艺参数选择。

工艺参数主要有激振频率、激振力、激振时间

激振频率

最适合的振动时效激振频率,应为最大振幅值的1/3-1/2处。

激振力

激振力应控制在一定范围内,工件因激振力产生的动应力与工件残余应力叠加后等于或略大于材料屈服极限时,处理效果较好。一般来讲,铸铁材料激振力为20-35N/mm。低碳钢结构材料为60-80N/mm。

激振时间

激振时间主要是根据工件尺寸和工件质量的具体情况决定的。

振动时效效果评定方法

振动时效效果评定方法主要有曲线对比法、残余应力检测法。曲线对比法是根据GB/T25713-2010标准《振动时效工艺效果评定方法》第4.1.2款。出现下列情况之一时即可判断为达到振动时效工艺效果:

1. 振幅时间(A-T)曲线上升后变平。

2. 振幅时间(A-T)曲线上升后下降然后变平。

3. 振幅频率(A-F)曲线振动后比振前峰值升高。

4. 振幅频率(A-F)曲线振后比振前峰值点左移。

5. 振幅频率(A-F)曲线振后比振前的带宽变窄。

实用案例分析

根据以上振动时效工艺,我们采用JH-200A振动时效设备对2座5*104m3的大型储油罐进行了实践应用,每个罐的12个部位(接管处、人孔处、清扫孔处)需要进行振动时效处理,并且取得了满意的效果。在采用振动时效参数曲线观测评定中,振幅频率曲线振后比振前的峰值升高、峰点左移均达到标准要求。


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