Сравнение технологий снятия остаточных напряжений сварки крыши резервуара для сырой нефти

Основные технологии снятия остаточных напряжений сварки крыши резервуара для сырой нефти включают общую термообработку (выдержка при 500°C для снятия напряжений), местную термообработку (инфракрасный нагрев зоны сварного шва) и метод термонатяжения (устранение поля обратных напряжений). Общая термообработка высвобождает напряжения посредством рекристаллизации, но имеет высокое энергопотребление; местная термообработка может снизить пиковые напряжения на 30-50% и подходит для простых сварных швов; метод термонатяжения обеспечивает устранение 50-70% напряжений за счет точного контроля температуры Δt, но чувствителен к технологическим параметрам.

Выбор технологии должен комплексно учитывать особенности конструкции крыши резервуара: 1) для крыш большого диаметра рекомендуется использовать поэтапную общую термообработку в сочетании с нагревом методом внутреннего горения для контроля деформации; 2) для сложных зон сварных швов рекомендуется комбинированная технология местной термообработки + вибрационное старение, что снижает затраты на 40%; 3) для тонколистовых конструкций (толщина ≤ 12 мм) подходит метод термонатяжения, необходимо контролировать тепловложение, чтобы избежать огрубления зерна. На резервуаре объемом 100 000 м³ после инфракрасной местной термообработки погрешность эллиптичности крыши снизилась с 8‰ до 3‰.

Направления оптимизации включают: 1) разработку цифровой модели-двойника для прогнозирования распределения напряжений и руководства оптимизацией технологических параметров; 2) внедрение технологии старения Hauke PT, коэффициент снятия напряжений может достигать 80-100%; 3) создание базы данных взаимосвязи остаточных напряжений и усталостной долговечности для предоставления количественной основы для выбора технологии.