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压力容器论文样例十一篇

时间:2023-03-23 15:20:09

压力容器论文

压力容器论文例1

2直管接长焊机

锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的,仅仅凭借膜式壁焊机,并不能长久的满足要求。为此,技术人员通过长期的调查和研究,制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于,其拥有的自动化程度较高,能够满足日常焊接中的较多工作,即便是应对一些技术性较强的焊接,也没有表现出较多的问题,总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作,引进了管子预处理线,该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置,采用了PLC自动化控制技术,实现了自动化生产。在所有的设备当中,管端数控倒角机是一个非常重要的设备,这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中,可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序,快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见,直管接长焊接的功能性较多,日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。

3马鞍形焊机

锅炉压力容器在现阶段的应用中,常常是为了满足一些特殊要求而设定的,为此,仅凭上述的两项技术,依然没有完全的满足需求。经过探究,技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一,该焊接技术,利用数控技术建立数学模型,保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二,主管与焊枪的同步运用,使得焊接的效率和质量稳步提升,并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题,总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中,可将上述的三种焊接技术,广泛应用与锅炉压力容器制造中,并深入研究,健全技术体系和应用方式,创造更多的效益。

压力容器论文例2

在实际研究中,我们将反应堆压力容器概念定义为:核反应堆压力容器就是指安放核反应堆,并在核反应堆运行过程中承受压力的密闭容器。在概念中反映了反应堆的两个主要特征:既耐压性与密闭性。因为在核能源设施建设中,核反应堆在实际应用中一般包括了轻水堆、重水堆、气冷堆及快堆等几种主要类型,所以压力容器的结构形式也随着反应堆的变化而各有不同。

1.2压力容器主要设计原则

在反应堆压力容器实际的设计过程中,根据反应堆在实用中主要特征,设计者应遵循以下原则,首先是在设计中容器应位于反应堆厂房中心位置,以此为核心开展反应堆整体设计。其次是在设计时应做好紧急问题的预防与处理防范措施设计。其中主要应考虑的问题包括了以下问题:在反应堆运行过程中冷却剂遇到高压和高温问题;反应堆主管道断裂等工程事故问题;地震一类的地质灾害问题等各类问题。最后是在设计中严格制定质量与安全标准。因为核反应堆长期处于高压与危险状态。所以在压力容器设计过程中,设计者应充分的考虑其在材质、工艺、以及检查等方面的要求,在设计中严格贯彻质量与安全要求确保源头保障的完成。

2压力容器主要技术特点实践研究

在反应堆压力容器的实际工作中,我们按照其材质划分主要将其分为钢容器与预应力混凝土容器两种。研究中我们分别对于这两种容器进行研究,其主要的研究结果如下。

2.1钢压力容器主要技术特点研究

在实际的反应堆应用中,钢压力容器因其密闭与安全性特点被应用在各类核反应堆的建设过程中。下面我们依据反应堆的区别,分别对钢压力容器的设计与建设要求进行介绍。首先是轻水核反应堆中容器技术要求。在这类反应堆设计中与建设中,钢压力容器根据技术要求设计为圆筒形结构。在百万千瓦级大功率反应堆的建设中,为了实现安全与技术要求压力容器内径需要设计为4.4m,高度设计要求在13-15m之间,壁厚为20cm。同时根据设计要求,容器整体在反应堆的运行过程中所承受的压力不得小于15兆帕。为了达到设计与实际应用的要求,我们在容器应用的材料选择中,一般使用含锰、钼、镍的低合金钢为主要材料,同时在容器建设中需要在容器堆焊不锈钢材料以提高容器整体的耐腐蚀性。在反应堆容器的设计中为了方便反应堆换料等工作的进行,一般在其上封头连接中应用法兰工艺。同时在容器顶部安装设置反应堆控制棒驱动机构,便于进行操作。另外在钢容器的实际应用中,为了实现其技术设计与工艺要求,还需要设置反应堆一回路的进出口接管段。其次是沸水反应堆中压力容器的技术要求。在这类反应堆设计与建设过程中,其在外形和材质的要求中与冷水反应堆基本相同。但是也存在着以下不同之处。一是因其运行中所承受压力较低,所以其压力设计只要不低于7兆帕就可以了。二是因为沸水反应堆需要安装设置汽水分离器等主要设备,所以其设计尺寸应大于冷水反应堆,如其在百万千瓦级压力容器设计中,设计直径需要达到6.4m,设计高度需要超过22m,壁厚设计要求在15-17cm。第三是在设计中,沸水反应堆控制棒设计应实现贯通压力容器底部的设计要求。最后是气冷反应堆的技术要求。这类反应堆钢压力容器设计中一般为直径约20m圆球,同时在顶部设置安装加料立管,容器侧部设置进出口风道等设备。随着核反应堆技术的进步,气冷反应堆因为存在容积大、焊接技术要求高与整体运输难度高等特点,已逐步被混凝土压力容器代替。

2.2预应力混凝土压力容器主要技术特点研究

因为技术开发较晚与实际技术问题较多等原因,预应力混凝土压力容器现阶段主要被应用于气冷反应堆建设中。在这类反应堆容器设计中,其主要的设计要点包括了以下内容。首先是在外形与结构设计中,容器整体外形设计为直径大约25m、高度大约30m的立式圆筒。同时在设计中要求容器采用厚度为5~6m平板进行封头处理,同时容器壁厚大约在4~5m。其次是在结构设计中,设计者按照容器具体使用要求,将其结构设计为单腔与多腔式两种结构。最后是按照预应力钢束配置方式进行设计。这项设计主要是做好纵向与横向钢束的按照与设置设计,将两者很好的安全结合。在气冷反应堆实际应用中,预应力混凝土压力容器的主要优势包括了以下两点。一是采用了加多的钢束作为整体承载构件,小部分结构破坏不影响整个容器的整体结构安全,使其安全性更高。二是其主要采用建设工程现场浇筑、安装和装配建设,其安装与运输方便,适合大型核电站建设使用。

压力容器论文例3

引言

压力容器,压力容器的设计必须遵循国家的标准参数,严格按照规定的技术参数进行设计,只有这样才能保证使用者的生命和财产的安全。这就要求压力容器设计人员在设计和制造、安装方面关注每一个细节,充分的理解压力容器参数的含义,以此而提高整个压力容器的安全性和可靠性。在设计初级阶段,设计者一定不要单纯的根据理论知识,或者是完全的依赖理论、计算机软件等。压力容器的整个设计过程需要涉及到很多的专业知识和实践经验,还需要设计者有较强的个人修养和综合素质,不仅要懂得一些基本的设计思路和理念,还要掌握比如压力容器的材料选择,压力容器外形设计等方面的压力容器专业知识,才能更大程度上发挥承压能力,压力容器的整体结构怎样设计才能更合理,安装压力容器时需要注意的一些技术标准等,压力容器的日常维护有什么技巧和要点等等。

但是,在目前从业人员中,有很多人员实际操作和理论相差甚远。经过专家和学者研究表明,有部分厂家只善于纸上谈兵,单靠书本上的一些设计理论知识,对额头中设备的设计、制造和安装规范要求没有一定层型的操作经验,对国家压力容器技术标准参数不能深入结合实际操作,因此在实际设计中漏洞百出,而且加大了使用者的安全隐患。

1.压力容器国家标准

我国的压力容器起源于五十年代初期,在那个年代,科学家们已经针对压力容器的设计和制造制定了一系列的标准。其中,GB150-1998《钢制压力容器》是强制性的压力容器国家标准。改标准针对卧式容器和立式容器的设计、制造、出厂检验做出了具体文件要求,对压力小于O.1MPa的钢制容器的设计,按压力容器行业标准JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》的规定。卧式容器和立式容器的设计尚应符合行业标准JB4710-2000《钢制塔式容器》和JB4731-2005《钢制卧式容器》的规定。

2.我国压力容器设计存在的问题

作为一名设计者,要从压力容器的材料使用年限、热处理等几个重要方面来考虑设计思路,而且这几个方面非常重要。

2.1压力容器使用年限缩短

压力容器的使用年限能从根本上反应出容器在设计和制造过程中的技术含量。从国家针对压力容器颁发的各种技术文件上可以明显看出,国家目前对压力容器使用年限问题给予高度关注和重视。但是,就生产和制造方面来说,一些设计单位和企业并没有重视压力容器的使用年限问题。设计者由于只是结合理论知识,真正是忽略了压力容器的使用年限,这就导致使用者即使看到了图纸上的使用年限,但是处于各种原因,更多的是凭借经验和惯例使用,往往忽略了压力容器的这一重要因素。

2.2压力容器材料选择不当

压力容器材料选择得当直接关系着压力容器各个参数指标是否能够达到国家要求。因此,无论什么工器具的制作和生产都离不开一个优质的原材料。材料的改变就会影响容器的性能和抗压能力等。但是,在选择材料的时候通常会受到一些外界因素的干扰,这时候设计人员必须要理清思路,严格把好质量关,材料对于任何工业设备来说都起着至关重要的作用,而压力容器材料选择的重要性更是超多普通的容器,主要是因为压力容器往往处在高温高压的工作环境中,其材料一旦改变,那么他的受力情况将会发生变化,因此在设计和建造压力容器时,一定要选择正确的材料进行铸造。

2.3压力容器设计与制造时实际工艺精度达不到国家规定标准

对于压力容器的压力有一定的要求,设计压力必须与设计温度作为设计载荷条件,且应考虑到容器在运行中可能出现的各种工况,并以最苛刻的工作压力与相应温度的组合工况来确定容器的设计压力。比如:盛装液化气和液化石油气的容器设计按以下规定确定:①无安全泄放装置是,设计压力不应低于1.05倍的工作压力;②装有安全阀时,设计压力不应低于(等于或稍大于)安全阀开启压力(1.05~1.10倍的工作压力);③工作压力是指盛装液化气和液化石油气的容器可能达到的最高工作温度下的饱和蒸汽压。常温储存。常温储存液化气体压力容器规定温度下的工作压力,按照不低于50℃时混合液化石油气组分的实际饱和蒸汽压来确定,在设计图样上注明限定的组分和对应的压力;

.结束语

压力容器作为工业领域中的一个重要设备,因此在技术和安全方面必须要严格按照标准执行。设计人员不能粗心大意,要有效的理论结合实践,整个设计、制造过程全程跟踪,发现有任何隐患,立即整改,防止给用户带来损失。

参考文献:

[1]嵇训达,管小勇.空分设备压力容器设计中的几个问题探讨[J].深冷技术,2010.

压力容器论文例4

1 概述

现行的电价体制中,对大工业客户实行两部制电价,其中基本电费是按客户变压器容量计收的电费,由供电部门与客户签订的供用电合同确定,基本电费可以按变压器容量,也可按最大需量计费[1]。但近几年来发现一些不法分子在这方面费尽心思进行窃电,即通过私自更换、伪造变压器铭牌,把变压器的容量更改的较小,并与供电企业签订以变压器容量收取基本电费的合同,以便达到长期少交纳基本电费的窃电目的。这种窃电现象是窃电的一个新的动向,这种案件由于窃电分子并没有在电能表和计量上动手手脚,不易被用电检查、抄表人员察觉,或即使发现变压器外形尺寸与其容量不符,但无法用确切证据确认其窃电行为。用电稽查人员如何用简单试验方法判别变压器实际容量,从而进行取证,认定其窃电行为,为供电企业挽回经济损失,以下具体阐述试验方法。

2 变压器数学模型

根据变压器负载运行时电与磁的关系,分析推导电磁物理方程式后,得变压器数学模型[2]如图1。

3 变压器短路电压工程测量:

变压器的短路电压是个很重要的数据,常标注在变压器铭牌上。指将变压器二次绕阻短路,在一次绕阻施加电压,当二次绕阻通过额定电流时,一次绕阻施加的电压与额定电压之比的百分数。它表明变压器内阻抗的大小,即变压器在额定负荷运行时变压器本身的阻抗压降大小。它对于变压器在二次侧发生突然短路时,会产生多大的短路电流有决定性的意义,对变压器制造价格大小变压器并列运行也有重要意义。变压器短路阻抗测试的等效接线简图如图2。

(1)将变压器二次侧出线端子用粗铜线短接;(2)从高压侧加可调电压,从高压侧(现场测量电源侧)读取电流;(3)当高压侧电流为变压器一次额定电流(IN)时,由电压表读出此时外加电压,为U测;(4)对照GB/T6451-1999中的电力变压器参数表[3](如表1),查询得出对应变压器额定电流、阻抗电压;(5)根据图1的变压器数学模型,推导出容量计算公式:

其中,UN为额定电压10kV;UK为短路阻抗,根据变压器取4.0或4.5;IN为额定电流;U测为现场测试的电压。通过现场U测值的测量,即可计算出变压器的实际容量SN。

4 实验测试验证

根据以上理论及工程测试方法,对多个电力变压器进行了测试,结果如表2。

从上述结论可以看出,采用本文的现场测试方法,计算出的变压器容量准确度很高。

5 总结

本文提出的变压器现场测量方法,在变压器运行现场时,通过简单的现场测量,就可很方便的计算查询出被测变压器容量,在工程实际运用中更具有实际意义。从实验测试数据得出,此新方法快捷准确,提高了变压器容量的判断精度,对供电企业用电稽查工作具有实际指导意义。

参考文献:

压力容器论文例5

压力容器在现代社会中应用广泛,涉及化工、能源、石油等行业,因装载的物料不同,其实际使用危险种类较多。蒸汽爆炸是一种发生于压力容器内部的物理爆炸形式,自从相关人员于1957年首次发现沸腾液体蒸汽膨胀爆炸后,即围绕蒸汽爆炸展开了一系列的研究,包括现场模拟实验、理论计算等,并取得了相应的成绩。由于,蒸汽爆炸过程较为复杂且剧烈,现阶段的蒸汽爆炸分析模型仍较为粗糙。因此,通过分析蒸汽爆炸研究进展,探索进一步研究方向,对于促进蒸汽爆炸研究发展意义重大。

一、蒸汽爆炸基本机理分析

BLEVE(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion)直译为“沸腾液体急速扩展为蒸汽引发爆发”,简称蒸汽爆炸。这一概念来源于一起由甲醛和苯酚制取酚醛树脂的反应器爆炸事故,事故分析时将此次事故定义为蒸汽爆炸。随着后续的调查、研究不断深入,参与研究的学者不断补充、完善蒸汽爆炸内容,并且该定义仍存在被进一步完善的可能。

美国化学过程安全中心给出的蒸汽爆炸定义为:大量承压的过热液体,在某种泄压因素的影响下,压力突然降至大气压引发的爆炸。泄压因素具体包括撞击、受火、腐蚀、内部过热等;Cunningham和Birk AM认为蒸汽爆炸现象,是因装有压缩液化气体的压力容器发生灾难性失效现代,导致的沸腾液体及膨胀气体的爆炸性释放现象。Birk AM等研究人员,曾于2006~2007年进行了一系列的丙烷储罐在受火加热条件下的蒸汽爆炸研究,并提出了蒸汽爆炸两阶段机理。Manu CC等研究人员,于2009年利用三位有限元相关知识,对丙烷储罐的受火爆破过程进行了分析。Venart J与俞昌铭针对蒸汽爆炸,给出以下定义:气液容器在高压饱和状态下,受手中原因影响,导致容器内部液体段时间内发生气化膨胀,使容器内部压力上升,产生爆炸。并针对容器内部气相空间存在小孔的蒸汽爆炸现象,进行了深入探讨,最终形成了沸腾液体压缩气泡爆炸理论,即BLCBE(Boiling Liquid Collapased Bubble Explosion)。

部分学者认为蒸汽爆炸,仅发生于容器气相空间出现泄漏的情况。Mcdevitt C等研究人员,于1988年经过多次的蒸汽爆炸实验,验证了容器液相泄漏发生爆炸的可能性。

二、蒸汽爆炸压力

压力容器发生蒸汽爆炸的过程极为复杂,多种物性参数在短时间内,会发生多种变化,严重限制了理论研究的有效进行。在蒸汽爆炸研究过程中,部分工业较为发达的国家,为研究蒸汽爆炸特性,投入量大量资源进行模拟实验研究,期望通过重复试验,探明爆炸过程中介质经历的复杂的物理变化,并获取相关实验数据,以建立爆炸模型,分析爆咋事故机理。

(一)试验测量

北川彻三等科研人员,在1972年的试验中,选用了一个容积15L,高220.0mm,直径300.0mm的竖式圆筒压力容器注满水,并在其上盖部门安置一个直径为71.0mm的铝质破裂板。试验过程如下,首先对容器进行加热处理,当水温加热至100.0℃时,容器发生蒸汽爆炸,破裂板被内部压力顶破。容器内部压力在破裂板损坏时有所下降,经过5s左右,内部压力再次上升。发生蒸汽爆炸时的压力峰值与初始压力相比,前者约为后者的2.5倍。

Venart J等科研人员,于1993年利用R11制冷剂,进行了相应的蒸汽爆炸试验。实验过程如下,首先在实验容器炔砍渥70.0%左右的R11液体,然后使用外部加热能源对容器进行加热,并加压至770.0kPa左右。此时试验容器在气相区域出现喷射小口,导致容器内部压力下降35kPa左右。实验人员利用丙烷火焰喷嘴在容器表面人工制造了一个10.0mm长的裂纹,经约200μs后,容器发生蒸汽爆炸。最大峰值测定约为175.0kPa.

Venart J和Ramier等研究人员,于2000年针对水介质在过热条件下的蒸汽爆炸现象进行试验探究。通过对比多次试验数据,总结出容器内部压力在爆炸过程中的一般变化趋势,即在0.1s左右的时间内,由于爆炸引起的压力峰值可达到2~3倍的初始压力数值。

Stawczyk J于2003年,围绕盛装有丙烷的压力容器,进行了一系列的蒸汽爆炸试验,并相应记录了爆炸压力及温度等内容。数据表明,容器内部压力在爆炸过程中,共出现三个压力峰值,升压时间约为0.5s,最大压力约为失效压力的3.0倍。

针对压力容器蒸汽爆炸特点,在压力容器实际安全管理工作中,对于压力容器的日常养护维修有着较高的要求。如所有压力容器设备均应依据国家相关规定定期进行安全检查,具体规定如下:安全状况等级属于1~2级的压力容器,至少每6年进行一次安全检查;安全状况等级属于3级的压力容器,至少每3年进行一次安全检查;安全状况等级属于4级的压力容器,安全检查周期有相关机构确定。

上述BLEVE试验,多数试验的讨论重点在于,火灾条件下,承装液化石油气的压力容器,发生热源持续流入时的BLEVE情况。

(二)理论计算

俞昌铭、Venart J、Yu CM、林文胜、马小茜、王海荣、徐书根等人先后利用不同的理论,针对BLEVE现象进行了建模分析,普遍由容器裂缝作为切入点,分析爆炸过程中各项物性参数的变化情况。

(三)BLEVE现象压力特点分析

压力容器气象区间或液相区间,存在泄漏破口,在一定条件下,就会发生BLEVE现象。而BLEVE现象发生的关键就在于,容器内部是否能顺利发生一系列的降压及液体容积沸腾变化。

通过现场模拟试验和物性参数理论分析,可得如发生BLEVE现象,容器内部必将经历压力先降后升的过程,且峰值压力与初始压力相比,会得到3倍以内的提升,升压时间短暂,约为ms级。

三、BLEVE现象研究中存在的问题分析

就目前的BLEVE现象研究而言,可得出BLEVE压力变化一般规律、BLEVE现象成因以及BLEVE现象一般过程规律等内容,但仍存在问题尚未得到解决,具体内容如下:

一,当前BLEVE现象的研究对象多为单一组分物质,在混合物料BLEVE现象研究方面,并未进行深入的研究。并且,针对BLEVE现象缺少相应的发生判断依据,并不能由研究结果形成相应的缺陷评定体系。

二,当前BLEVE现象理论分析模型过于粗糙,多是一、二维分析模型。针对某些BLEVE现象,只有通过建立三维模型,才能保障理论分析的真实性和准确性。

三,目前BLEVE现象研究条件较为固定,缺乏代表性。

结语:

综上所述,关于BLEVE现象的研究,经过多位科研人员长时间的探索,已经可以得出BLEVE压力变化一般规律、BLEVE现象成因以及BLEVE现象一般过程规律等内容,但对于BLEVE的分析仍比较粗糙。下一步BLEVE的研究重点,可放于耦合研究及多物理场方面,以促进对BLEVE现象的研究发展。

参考文献

[1]徐书根,王威强.压力容器蒸气爆炸现象研究进展[J].化工机械,2011(06).

压力容器论文例6

0.引言

电力电容器作为电力系统中一个重要的器件,在系统的无功补偿、过电压的抑制等领域中得到了广泛的应用。电力电容器在电力系统应用的过程中,由于环境及系统的电压的作用(如谐波分量、高压等),会使电力电容器产生故障现象(如漏液、击穿等),而这些现象又会引起系统的重大事故[1,2,3]。因此,确保电力电容器的安全运行对于电力系统的稳定运行具有重要的意义。

1.电力电容器运行中出现的问题

电容器击穿:当电容器击穿(两根引脚之间为通路) 时电容器不起隔直作用。不同电路中电容器击穿后电路的具体故障现象有所不同,但共同点是电路的直流工作状态不正常,影响到电路的交流工作状态。

电容器漏电:当电容器漏电时,两极之间存在漏电阻,将有一部分直流电流通过电容器(电容器的隔直性能变弱)。同时电容器的容量下降。对于轻微漏电故障往往造成电路的软故障,此故障很难发现。

电容器软击穿:一些电容器的击穿表现为加压后电容器击穿,在断电后又不表现为击穿,即电容器的软击穿故障。此故障用万用表检测时不一定表现出击穿的特征,此故障是很难发现的。

2008年,某变电站35kV双星形接线的3655#电容器组开关速切保护动作,开关跳闸,现场检查发现3655#电容器组熔断器全部熔断,C相2#、B相8#电容器外壳有明显放电痕迹,中性点电流互感器放电间隙炸裂,之后现场试验发现有20台电容器被击穿[4]。

2.恒流充电测试电容的设计

2.1电容量测量电路设计

2.2数据采集软件设计

3.直流高压电源的设计

4.实验结果分析

为了了解不同充电方式对电容量测量的影响,本论文对电容量的测试进行了恒流和恒压的试验。

5.结论

本文选择通过恒流充电的电容测试法对电容进行测试,完成对系统的设计,对不同的电容进行试验,试验数据中看出恒流充电的测试电容方法能够有效地对电容的容量进行测试。 [科]

【参考文献】

[1]郭镜辉.浅谈无功功率及补偿方法[J].科技信息.2010,13(5):484-491.

[2]陈永真.电容器及其应用[M].北京:科学出版社,2006.

压力容器论文例7

1 概述

电力电子技术的应用改善了电力系统的性能,但是也带来了电网中谐波的污染问题。随着人们对电力环境优化要求的提高,对谐波进行治理的技术也成为人们研究的热点。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。

有源电力滤波器是治理谐波的最优产品。参考文献[1]中提出了有源电力滤波的瞬时无功理论,参考文献[2]分析了有源电力滤波器在非理想条件下电流滞环控制,参考文献[3]研究了新型注入式混合有源滤波器的数学模型及电流控制方法,文献[4]分析了并联有源滤波器的最优电压滞环电流控制和有源滤波器滞环电流控制的矢量方法,对不同电流跟踪方式APF连接电感选取与设计进行了研究。并且对有源电力滤波器中连接电感的特性分析及优化进行了分析。但对有源电力滤波器直流侧电容的参数如何确定涉及的文献较少。本文根据瞬时无功理论分析了用于不同补偿目的时有源滤波变流器交直流侧能量的流动关系,给出了变流器的有功损耗和瞬时有功功率交流分量是引起电压波动的原因,以三相不可控负载为例给出了电容值选取的具体计算方法。

2 APF工作原理及能量流动分析

有源电力滤波器(APF)的组成分为两部分。第一部分电路系统是指令运算,第二部分电路系统是补偿电流。系统的主要电路包含PWM变流器,缓冲电路,直流侧电容电路,交流侧电感几部分组合而成。控制系统组成分为三部分。第一部分为指令运算,第二部分为电流跟踪,第三部分为驱动电路。APF的主电路是通过6组开关器件来进行控制的,通过这些开关器件的通断组合来决定主电路的工作状态。

如果忽略各部分的损耗其交流侧的瞬时有功功率将全部传递到直流侧。即交直流侧的能量交换主要取决于瞬时有功功率P,从而引起直流电压波动。假设电源提供的瞬时有功和瞬时无功功率为pS和qS,滤波器提供的瞬时有功和瞬时无功功率为pA和qA,负载的瞬时有功和瞬时无功功率为pL和qL。当只补谐波时负载所需的瞬时有功和无功率的交流分量由滤波器提供。此时电源只需提供负载所需的瞬时有功和无功率的直流流分量,即对应电流的基波分量。有源滤波器提供负载所需的瞬时有功和无功率的交流分量。由于瞬时无功只在交流侧三相之间进行,在APF交直流侧进行交换的能量只有瞬时有功交流的分量,其平均值为零。当只补无功时负载所需的瞬时无功率分量由滤波器提供,有功分量由电源提供。此时APF交直流侧没有能量交换。当同时补偿谐波和无功时,负载所需的瞬时无功功率由滤波器提供,负载所需的瞬时有功功率交流分量由滤波器提供,瞬时有功功率直流分量又电源提供。在APF交直流侧进行交换的能量只有瞬时有功交流的分量。

3 补偿电容值的计算

电容电压的波动主要是由能量交换引起。在忽略变流器等损耗的情况下,在只补无功时交直流侧能量交换为零,电容值提供直流电压,容值可为零;对于其他两种情况,有源电力滤波交直流侧能量交换为负载的瞬时有功的交流分量。虽然其平均值为零,但是其将会引起直流侧电压的波动。

假设电源电压无畸变,电源电压三相电压,且负载电流为三相电流,由瞬时无功理论可求得负载的瞬时有功功率和瞬时无功率。电容的C值由关系式∫%pdt=0.5×C×(Udc+Udc)2-0.5×C×Udc2确定。

4 仿真与实验结果分析

利用Matlab/ Simulin进行仿真。直流电容电压的仿真图如图所示,仿真模型负载选用相电压220V三相不可控负载。采用ip-iq法产生指令电流,利用三角波比较法使输出电流跟踪指令电流,直流侧电容电压的稳定采用PI调节,KP=8,Ki=0.01。时间每格为10ms。通过具体的实验测量,得到的电源电流的THD值也从25%下降到4.8%。实测直流电容电压波形中,电压每格20V(采用10:1霍尔),时间每格为4ms。从直流电容电压波形图分析中可以看到周期性的波动,其上下波动的变化范围在±5V,如果直流电容电压是900V的话,测量的纹波为0.55%。由以上的测量结果可以看出本系统对直流环节具有较好的控制效果,其直流波动指标可以满足要求。

5 结论

对于有源电力滤波而言,要想取得良好的补偿效果,除了需要先进的算法和控制策略外,其电容参数的选取同样重要。本文根据有源电力滤波的原理与数学模型分析了直流电容电压和电网电压的关系,得出了直流电容电压的确定原则;根据瞬时无功理论分析了只补谐波或者只补无功和两者同时补偿时有源滤波交直流侧能量的流动关系,给出了变流器的有功损耗和瞬时有功功率交流分量是引起电压波动的主要原因;以三相不可控负载为例给出了电容值选取的计算方法;最后通过仿真和实验利对直流电容参数的确定进行了验证,电容的波动小于5V,补偿后电流的THD值小于5%,取得了理想的效果。

参考文献:

[1]王兆安,杨君等.谐波抑制和无功功率补偿「M].北京:机械械工业出版,1998.

压力容器论文例8

关键词: 压力容器;质量保证体系;质量控制

Key words: pressure vessels;quality assurance system;quality control

中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)02-0047-02

0 引言

压力容器是现在工业生产过程当中必不可少的一种承压设备,在人们的日常生活、科学研究以及工业生产的过程当中都广泛被应用,常使用在有毒、易爆和易燃的工况中,在腐蚀介质和一定的压力、温度条件下,能够使设备受到破坏和失效,导致事故的发生,引起中毒、火灾、爆炸和环境污染等问题,给人民和国家的生命财产安全造成巨大的损失。

1 压力容器的概述

1.1 概念 所谓压力容器,指的就是盛装的液体或者是气体,是一种能够承载压力的设备,在电力、医药、化工和炼油等工业中都发挥着非常重要的作用,最高的工作压力范围等于或大于0.1MPa,容积与压力的乘机应当等于或者是高于标准的沸点、液点,设备的正常使用条件非常复杂,在运行、制造以及设计的过程当中,如果不能得到有效的质量保证,就很容易造成安全事故的发生,引起环境污染、中毒、火灾、爆炸等重大险情的发生。

1.2 结构组织 在压力容器的制造过程当中,必须要对工作的任务进行分组、分工和协调合作,建设有效的质量管理组织,任命质量管理工作的主要管理工程师,在质量管理的过程当中加强对质量检验人员的培训和资质管理,充分保证产品的质量。

2 压力容器制造的质量保证体系

压力容器的质量保证体系指的就是在生产过程中对产品进行检验检查和监督的执行机构,主要包括从材料、图样、质量改进、压力试验、理化检验等方面的环节,只有不断健全完善压力容器制造的质量保证体系,才能使得压力容器产品的制作质量不断提高,一方面,需要保证工作人员的质量,质量保障责任人也就是工程质量管理的主要责任人,在自己的岗位上需要行使自己的岗位职责,严格把好产品生产的质量关,很多企业借用的是外单位人员的报岗制度,加强对责任人队伍的建设,严格把好质量关,是保证压力容器产品制造质量的关键所在,另外,也需要给予质量保证工程师在质量上的否决权,在当前的很多私营企业当中,不少企业都存在着企业领导决定质量的原则,导致质量保障工程师并不能够根据实际的情况对产品质量进行保障。要想真正做到使质量控制师取得一定的工作效果,就需要各个企业和相关部门的共同努力,建立健全质量保证体系,在压力容器生产资质的申请过程当中,严格检查和督促取证企业的实际运行情况,对能够影响到压力容器制造质量的相关环节要求加强控制,保证压力容器的生产制造质量。

3 压力容器制造的质量控制

3.1 原材料的质量控制 压力容器能够被广泛应用到社会不同的行业当中,其工况恶劣且复杂,如易爆、易燃、剧毒、高腐蚀、疲劳载荷、高压、低温、高温等,这些恶劣的使用条件决定了其所用的原材料具有较多的种类,并且对其质量要求很高。根据压力容器所具有的这些特点,相关工作人员必须要从原材料的入厂检验着手,始终坚持所有零部件所使用原材料的可追踪性和可靠性。原材料在进厂之后,需要按照相关的订货协议对供货商所提供的证明书进行相关的质量复查,保证原材料的各项性能指标能够准确符合材料的供应标准,确定符合标准之后再对其进行入库的编号,建立原材料入库档案,并根据相关的标准规定为原材料打钢印,为了避免原材料出现锈蚀等现象,在打上钢印之后需要涂上一层防锈的涂料,之后对其进行合理摆放。

3.2 制作过程的控制 在压力容器的制作过程当中,加强对工艺的控制具有非常重要的作用,同简单的产品加工工艺相比较,压力容器的制造过程具有单台套多品种的特点,这就需要制造厂针对不同的压力容器编制不同的工艺文件,在制定出合理正确的工艺之后,在施工的过程当中要严格执行工艺流程,完成每个工序之后,检验员和操作者在工艺流程上要进行签字认可。

3.3 焊接质量的控制 在很大程度上,焊接的质量会直接关系到压力容器的使用寿命和安全,严格控制好焊接的质量是压力容器保证制作质量的关键所在,首先,必须要建立起焊接材料发放、回收、保管等的制度,保证所购进的材料能够有产品合格证和质量证明书,经过验收和检查之后,才能按照相关的要求对其进行入库登记。要求从事压力容器工业生产的焊工必须要持证上岗,在证件有效期内承担符合证件规定类别的焊接工作。

3.4 无损检测质量控制 无损检测也被称作探伤,压力容器在制造的过程当中常常会用到探伤的方法,主要包括渗透、磁粉、超声以及射线几种形式,在进行无损检测时,首先必须要明确设计要求的合格标准以及探伤的方法,分析看该方法是否可以执行,也可以根据图纸的具体要求来实行探伤的方法,另外,在进行无损检测时,实践经验会显得非常重要,不同的人利用同一个机器进行操作,所得到的结果可能就会不同,那些经验较为丰富的工作人员所得出的正确率往往会很高。探伤仪器的质量如何对于探伤的结果也能够产生很大的影响,使用质量不合格的仪器就很容易会造成误判。

3.5 焊后的热处理控制 压力容器在制造的过程当中往往会需要进行相应的热处理操作,在进行热处理操作时,必须要注意控制降温、保温和升温三个阶段的温度和速度,为了可以保证能够达到热处理的预期效果,就应当对热处理的工艺进行正确的编制,对关键的工艺参数作出较为严格明确的限制,严格执行热处理的工艺规范要求,做好记录凭证,并对热处理的仪表进行定期的检查。

4 结语

压力容器制造的质量主要包括安装质量、制造质量以及设计的质量,但影响最为关键的就是制造质量,为了能够尽量降低企业的生产成本,使质量管理体系能够更加系统化和科学化,生产出符合国家标准和设计要求的相关产品,就需要建立起符合本单位生产要求的压力容器制造质量管理体系,建立健全压力容器的质量保证体系,改变传统的管理方式,由传统的管结果转变为现在的管过程,把好产品的质量关,避免产生不合格产品,严格控制影响压力容器制造的生产环节,确保压力容器的制造质量。

参考文献:

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[2]蒲亨前,陈泽盘.锅炉压力容器焊接质量控制系统的建立与质量控制[A].中西南十省区(市)焊接学会联合会第九届年会论文集[C].2008.

[3]周礼新,陈学坤.低温真空粉末绝热贮槽的焊接工艺研究[A].中西南十省区(市)焊接学会联合会第九届年会论文集[C].2008.

[4]飞,王建涛,陈育海.H_2S浓缩塔用SA203GrD钢的焊接[A].陕西省焊接学术会议论文集[C].2008.

压力容器论文例9

压力容器是承装气体或液体,同时需要承受一定压力的容器。压力容器在现代工业生产中具有广泛的应用,而且应用范围很大,在业界也一直备受关注。由于压力容器承载着一定的压力,一些压力容器还盛装有毒有害介质,所以在使用和操作中如果出现失误,会造成很大的安全隐患,这也是压力容器日常使用的重要问题。尤其在工业化迅猛发展的今天,压力容器的应用愈发广泛,随之而来的安全问题也愈发受到重视。对压力容器安全操作及日常检测的要点进行探究,还是很有现实价值的。

一、 压力容器安全操作的规范要求

压力容器具备自身的特性及使用要求,因而在操作的时候必须遵守相关的规范和标准,防止因操作失误造成的安全隐患出现。由于压力容器本身对于工作温度和操作流程等有严格的限制,因此日常的操作必须十分细致。

首先,相关使用单位在压力容器投入使用前,应按照《压力容器使用登记管理规则》的有关要求,到质量技术监督部门或授权机构逐台办理使用登记手续。这个要求说明压力容器的使用不能一概而论,要遵守规则与制度,同时严格办理有关手续。此外,当压力容器内部有压力时,切勿进行任何形式的维修,一定要保障安全。压力容器的操作、维修人员必须取得质量技术监督部门的压力容器人员操作专业资质,参加岗前安全生产、科学操作的培训合格后才能上岗。

其次,压力容器使用中会经常出现异常状况,这时就需要仔细分析异常出现的原因和出处,同时制定处理方案,切忌“病急乱投医”。技术人员要根据应急处理办法对压力容器进行有效控制,防止异常现象的扩大。如,当压力容器工作压力、介质温度或壁温超过规定值,采取措施后仍不能得到有效控制的,技术人员要采取有效的处理举措。当压力容器的主要受压元件发生裂缝、鼓包、变形、泄漏等危及安全的现象时,技术人员要疏散周边人群,采取合理的处置办法。因此,针对压力容器日益出现的各类问题,技术人员要规范操作、合理处置,切实减少安全隐患。

再者,对于压力容器参数和技术数据的控制,也必须严格按照操作规章与步骤来进行。在涉及到温度、压力等具体参数时,应该采取灵活的处理办法。如,由于压力和温度是压力容器使用过程中的两个主要工艺参数,所以使用压力控制的主要要点是控制其不超过最高工作压力;使用温度控制的主要要点是控制其极端工作温度,高温下主要控制最高工作温度,低温下控制最低工作温度。再如,工艺上要求间断操作的容器,要尽量做到压力、温度的平稳升降,尽量避免突然停车,同时尽量避免不必要的频繁加压和泄压。对要求压力、温度稳定的工艺过程,则要防止压力的急剧升降,使操作工艺指标稳定。对于压力容器上述参数的控制和管理,是压力容器日常操作的重要内容,必须常抓不懈,不能出现安全隐患问题。

此外,在压力容器运行和工作的过程中,技术人员要注意防止各类介质对容器的腐蚀,要竭力控制各项指标,将腐蚀的速度和程度降低,尽量延长压力容器的使用年限。

二、 压力容器定期检测的主要内容

前面着重对压力容器日常使用和操作中的要点进行了论述,提出了一些具体的要求。同时,在压力容器使用工作中,技术人员还要注意对压力容器进行定期的检测、维修和保养,这样才能保证压力容器的正常工作,同时延长使用寿命。

首先,要确定压力容器停机状态下的定期检测时限,即分时间段与时间点对压力容器的状况进行全面的检测,得出第一手的结论。一般来说,压力容器的检测周期要根据安全状况来界定,同时结合检验机构的要求同步推进。比如,安全状况等级为1、2级的,一般每6年一次;安全状况等级为3级的,一般每3年一次;安全状况等级为4级的,其检验周期由检验机构确定。此外,要实现全面检测、耐压检测与年度检测相结合的检测制度,确切掌握压力容器的各项指标与参数。

其二,对压力容器的定期检测必须遵守既定的步骤与规范,切勿出现差错。一般的,压力容器定期检验包括申请、受理、定期检验、出具定期检验报告等程序。这几个程序相互联动,缺一不可。当然,其中最重要的步骤就是定期检验。在定期检验的实施过程中,压力容器的使用单位应当安排相关的专业人员到现场配合检验,并提供受检压力容器的有关技术资料。这些技术资料是开展检测、检验的关键,通常包括受检压力容器的档案、受检压力容器运行、维护保养的记录和故障及修理改造记录等。只有技术资料齐全,检测工作才能照常进行。

此外,对压力容器的定期检测,还要最终形成报告,落实到书面,进行全面的备案与汇总。诸如运行周期内的年度检查报告、历次全面检验的报告等,都是定期检测的成文要求。

综上所述,新时期对压力容器的使用和操作,不仅要符合容器自身的特性,还必须遵循一定的规范与制度。只有做到安全操作、科学运行、定期检测,压力容器的工作才能正常进行,才不至于出现安全状况。对于操作单位和技术人员来说,树立安全意识、责任观念,是压力容器操作与检测工作的基本要求。

参考文献:

[1] 杨博,肖亮. 压力容器制造中的质量保证[J]. 科技致富向导 2011年15期

[2] 常磊,邓春锋,任方杰,邵飞,武春学,梅鹏程. 压力容器表面裂纹疲劳扩展的数值计算[J]. 材料开发与应用. 2013(05)

压力容器论文例10

中图分类号:TM41 文献标识码:A

1 确定总补偿容量

补偿电路图,即图1,等效电路图,即图2。其中Q1与P1分别为变压器高压绕组的无功与有功输入;Q2与P2分别为中压绕组无功与有功输出;Q3与P3则为低压绕组无功与有功输出;ΔQ1与ΔP1为高压绕组无功与有功损耗;ΔQ2与ΔP2为中压绕组无功与有功损耗;ΔQ3与ΔP3为低压绕组无功与有功损耗;ΔQ0与ΔP0为励磁与铁耗无功损耗;Qc则为电容器的无功补偿容量。由此,我们可得公式:P1=P0+ΔP1+ΔP2+ΔP3+P2+P3;Q1=Q0+ΔQ1+ΔQ2+ΔQ3+Q2+Q3-Qc。

以《补偿技术原则》相关要求为依据,在最大负荷下的10kV、35kV、110kV变压器的高压测功率因数应大于0.95,则可知最大负荷运行时,

降压变压器的低压绕组与铁心最接近,中压绕组次之,而高压绕组最外,因此低、高绕组最远,漏抗也就相应较大,相对的中压绕组等效漏抗较小。当变压器在满负荷的正常运行情况下,低、高压绕组在满负荷正常运行时,就会出现最大无功损耗。根据我国相关规范要求,即《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》,在31500kVA以上的大型变压器短路阻抗参数,即表1。以表1为依据,可计算出三绕组无励磁与有载调调压变压器公式:低压绕组的短路阻抗公式为Uk3%=9.5%;中压绕组的短路阻抗公式为Uk2%=-0.5%;高压绕组的短路阻抗公式为Uk1%=14.5%。同时,三绕组自耦变压器公式:低压绕组的短路阻抗Uk3%=24%;中压绕组的短路阻抗公式Uk2%=0%;高压绕组的短路阻抗Uk1%=10%。

β1以百分数表示,变压器负荷率即为β1×100%。

(1)100:100:100为主变的各绕组容量之比时。在额定参数下运行时,三绕组无励磁与有载调压变压器,漏磁无功损耗最大可能为主变容量:9.5%+14.5%=25%。这种情况在实际中有理论出现的可能。(2)100:100:50为主变的各绕组容量之比时。在额定参数下运行时,三绕组无励磁与有载调压变压器,漏磁无功损耗最大可能为主变容量:9.5%/4+14.5%-0.5%/4=16.75%。(3)100:100:50为主变的各绕组容量之比时,在额定参数下运行时,三绕组自耦变压器的漏磁无功损耗最大可能为主变容量:24%/4+10%=16%。(4)按容量分配主变低、中压侧电流时,额定负荷情况下,主变消耗漏磁无功。

因此,在计算主变无功损耗时,如无法预测低、中压负荷增长情况,较为合理科学的做法就是按照容量分配低、中压绕组电流。即:

(1)三绕组无励磁与有载调压变压器的各绕组容量比为100:100:100时,9.5%/4+14.5%=17%SN。容量比为100:100:50时,9.5%/9+14.5%=15.6%SN。(2)三绕组自耦变压器则为24%/9+10%=12.7%SN。

另外,根据上述分析计算,再加上大型变压器空载电流通常不超过1%IN,在本文讨论中取值0.5%IN。对于非自耦与自耦变压器来说,其无功配置容量分别应取小于17.5%与13.2%。

2 确定分组容量

2.1 分组原则

(1)降低造价,减少间隔,使分组尽量减少;(2)使各个负荷阶段的主变无功补偿需求基本得到覆盖;(3)控制投入电压的变化不超过2.5%。

2.2 电容器分组容量与组数

为使我国电网供电能力得到保证,《城市电网规划设计导则》建议,220kv变电站的容载比范围应在1.8至2.0以内,也就是说,变电站变压器的平均负荷率一般应小于56%。因此,电容器进行无功补偿时,分组容量应更偏向40至60%负荷率范围内的无功损耗,并对60至100%负荷率范围进行兼顾。由于主变轻载情况下,220kv线路的充电功率高于线路感抗的无功损耗,因此电容器组的补偿容量可小于主变无功损耗;而当主变负荷较大时,线路充电功率低于线路感抗的无功损耗,此时则可使补偿容量适当高于主变无功损耗。

基于上述论点,本文建议当220kv变压器实施电容器补偿时,可分为3组,自耦变压器分为A、B、C组,容量则分别为2.5%SN、4%SN、6.5%SN,非自耦变压器同样分为A、B、C组,容量则分别为3%SN、5%SN、9.5%SN。其优点在于不需要增加过多的投资就能使主变各负荷段无功补偿要求基本得到覆盖。

结语

(1)计算了在额定运行参数下,220kV三绕组变压器的无功损耗,并以此为依据对主变电容器补偿容量进行确定;(2)为使电容器组投运率得到提升,本文建议每个主变无功补偿均由不同容量电容器3组组成,即可使主变各不同负荷段补偿需求得到满足。电容器分组则以隔离开关或负荷开关实现。前者经济性强,但无法远程控制,后者虽然经济性较差,但远方控制可实现。如出于投资成本的考虑,则可在3个分组内共同使用1个间隔,也就是说只是多了隔离开关或负荷开关与串联电抗器1组。(3)为确保电网供电能力,我国相关导则建议220kV变电站的变电容载比范围应在1.8至2.0内,因此可知,220kV变电站主变进行无功补偿时,应偏重于40%至70%负荷率段的补偿。本文的部分结论与计算方式同样对110kV变电站有着适用性。

压力容器论文例11

从含义上分析,无损检测技术指的是在不损伤材料、器件和结构的前提下进行检测,特别是在封闭容器中,具有一般检测所无可比拟的优越性。还有人定义现代无损检测是指在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法,借助先进的设备器材和技术,对试件的内部及表面结构,性质,状态进行检查和测试的方法。

在压力容器制造与维修中,结构完整的破坏可能导致严重的事故和重大的经济损失,因此为保证设备服役期间的安全性,通常采用无损检测技术对设备进行检查,由此可见无损检测技术在压力容器制造与维修中的应用前景广阔。

1 压力容器无损检测技术

1.1超声无损检测技术

超声检测的应用范围与领域十分广泛,基本上涵盖了工业检测的各大领域,这一种方法的检测深度大,因而缺陷定位准确,检测的灵敏度也高,而且成本低,使用十分方便,速度也快,对人体无害,十分适宜现场使用。这种检测方法可用于检测对接焊缝内部埋藏缺陷与压力容器焊缝内的表面裂纹,压力容器锻件与高压螺栓可能会出现裂纹的检测,同时压力容器中的无缝钢管的检测也是其主要应用方面。

1.2电磁涡流无损检测技术

随着计算机和人工智能技术的发展,应用模糊计算推理和神经网络技术进行多种信号处理与模式识别的研究受到普遍重视,引起了试图用该技术解决电磁涡流检测信号处理问题的兴趣。我国对电磁涡流检测技术的研究起步较晚。近年来,我国以清华大学和南京航空航天大学为代表的大专院校和科研单位在人工神经网络技术和电磁涡流成像技术的研究方面取得了很大成功。

1.3声发射检测技术

声发射技术在较多方面不同于其它的常规无损检测方法,声发射检测作为一种动态检测方法,所探测到的能力来自于被测物体的本身,因而对线性缺陷比较敏感。在一次试验的过程中,能够整体探测与评价整个结构内的缺陷状态,并可预防因未知缺陷而引起的灾难性失效,并限定压力容器的最高工作压力。

1.4磁记忆检测技术

磁记忆检测主要通过对构件磁化状态进行测量进而对应力集中区进行推断,主要对材料疲劳损伤、应力集中进行检测、推断。对于压力容器而言,运行过程易受温度、压力、介质等因素的影响,应力集中部位易出现裂纹、疲劳开裂、腐蚀开裂等,事故、损伤易在该部位发生。在压力容器的具体检测中,首先利用磁记忆检测仪器,快速扫描压力容器焊缝,发现焊缝中的应力峰值部位,首次硬度检测、内部超声检测、表面磁粉检测这些部位,及时发现材料所存在的微观损伤、内部裂纹、表面裂纹等,以此进行及时维修。

2无损检测技术的可靠性研究进展

据文献[1]可知,Packman等人是在系统研究无损检测可靠性或灵敏性第一批人,以二项分布理论为基础对POD进行分析。之后,80年代到今天,许多国家投入了大量资金,进行大量试验研究用来评定不同NDT系统检测能力。Silk经过分析,得到结构内部和表面缺陷检出概率(POD)曲线,并与Marshall等人得到结果进行对比分析。Dimitrijevic等人经过分析,得到POD作为缺陷尺寸函数关系图,使得POD值得到了显著改善和提高,即使缺陷尺寸小到仅4mm,POD值已达到0.993。

国内对无损检测可靠性研究较晚,所做研究相对较少。20世纪90年代中期至今,刘秀丽等人[2]对磁粉法检测表面裂纹的POD曲线的测定进行了研究,得到置信水平95%下的POD-缺陷尺寸的函数关系曲线,并分别应用二参数威布尔、指数和幂函数对POD与缺陷尺寸之间的函数关系进行了回归分析。同时在文献[3]中阐述了无损检测检出概率(POD)的统计分析方法。贾永泰等人[4]在完成“八五”国家重点科技攻关项目专题分项“在役压力容器危害性缺陷的超声检测可靠性研究”,得到如下试验结果:超声探伤系统的检测能力在95%置信水平(Confidence Level, CL)下,对缺陷长度>10mm,且缺陷自身深度尺寸h≥1.0mm的缺陷具有90%的检出概率,并绘出了超声探伤检测概率随缺陷自身深度尺寸变化的POD/CL-h概率曲线。尤为重要的是研究过程发现和突破了现有理论误认的超声检测对自身深度尺寸

尽管对无损检测系统的检测能力和缺陷尺寸分布规律有较广泛研究,但以下几方面的问题尚有待于进一步解决。如如何定量评定无损检测中检验结果的有效性;对于不同的结构形状、不同的焊缝方向,缺陷参数的不确定性又将如何区别对待;确定缺陷尺寸分布规律时,如何考虑无损检测检出概率的影响等等。对于上述问题陈国华[5]教授在《模糊理论在焊缝缺陷质量等级评定中的应用研究》一文中从理论上进行了初步的探讨。如果条件允许,笔者欲从实验角度进一步论证模糊理论在压力容器的无损检测中应用。

3无损检测技术在压力容器安全中的应用展望

无损检测技术的可靠性在压力容器的安全评定中地位日益重要。因为现在压力容器的数量不仅在增加,而且越来越多的在役设备的安全运行也需要无损检测技术的支持。对此,本文尝试指出其发展趋势:

①无损检测技术可靠性将日益提高,检测、定量、断裂力学评定、专家知识应用等一体化安全评定系统将会日益得到发展。

②无损检测技术在压力容器安全中应用领域将更加广泛。不仅应用于缺陷检测,还将用于蠕变损伤、启裂监控

③随着无损检测技术的发展,对材料的微观评价和无损评价成为可能,在这些新领域的应用将带来极大的社会效益和经济效益。

④便于外场使用的数字化智能无损检测产品将会发挥越来越广阔的作用。计算机硬、软件及人工智能算法和图象处理技术为其提供了条件。

⑤智能无损检测技术的发展将使基于知识面向工程的含缺陷压力容器安全评定方法的建立成为可能,开展结构可靠性在线智能评价技术领域的研究便是十分重要的方向。

4结语

在压力容器检测中,无损检测技术发挥重要作用,但目前国内无损检测技术与国际相比还存在较大差距,因而无损检测还有较大的拓展空间。若有机会,希望大家继续加强研究,以国外同类先进仪器为目标,不断研制开发更新型的检测仪器,使我国的压力容器无损检测技术更趋成熟。

参考文献

[1] Provan JW主编,航空航天工业部AFFD系统工程办公室译.概率断裂力学和可靠性[M].北京:航空工业出版社,1989.

[2] 刘秀丽,左富纯,黄华斌.磁粉法检测表面裂纹概率曲线的测定[J].试验力学,1995,10(1):91-94.