三、 筛选工程技术及其应用

   在消化吸收国外产品技术的同时,应通过新的理论和先进技术以及最新的技术标准对国外产品某些技术进行去伪存真、去芜存精的判别和筛选。增强技术创新能力、拥有自主的知识产权,通过筛选可提升产品的技术含量,提高产品的质量,这是产品国产化工作中的精髓。

过渡段材料的筛选

法国舒克公司,捷克MSA公司,美国在意大利的Velan公司采用ASTM A694 F56,F60作为阀门与X70,X80管材的焊接过渡段材料,这种材料只适用于高压液体管道(ANSI B31.4)不适宜作阀门材料和高压气体管道(ANSI B31.8)的材料。在阀门设计标准ANSI B16.34中没有这种材料,亦没有这种材料的压力等级压力—温度额定值数据。在管道标准ANSI B31.8中未被列入附录A引用标准中,而被列入未被引用的其他出版物附录C中。进一步考察这种材料只经过一次冶炼,化学成分没有严格控制,冲击韧性没有要求。因此它不能和超纯冶炼,针状铁素组织的X70级和X80级钢管相焊接,否则存在异种材料焊接接头的材料组织不连续、化学成分不连续、材料性能不连续和应力奇异。A694 F56,F60 不能作为阀门的材料这一结论,已被美国工程师协会答复中确认。并于March 27,2009 在ASME B16.34的解释中公布,解释号09-2。一经公布与标准具有同等的效力。

断裂韧性试验与免焊后热处理的安全评估

  焊缝要进行热处理这是ASME相关标准,API 6D,ASTM A105,ASTM A350标准规定的。产品的实际情况不能进行热处理,国外阀门公司无一对此作出科学的解释和评估。我们借鉴国内在海底管线,海洋石油平台的重大工程中的做法,采用断裂力学理论,按照英国BS7448断裂韧性CTOD值的试验方法和API 1104 附录A和DNV的评定标准作了全厚度140mm的焊接接头的CTOD试验,以及标准试验环的周向残余应力测定,采用失效评定曲线FAD,对试验结果进行免焊后热处理的安全评估。

采用颈部焊接结构

  国外以Grove为代表的全焊接阀体管线球阀,阀颈与阀体采用螺栓联接,阀体阀颈处为典型的结构不连续设计,阀体颈部内侧产生应力集中,为工作应力的2.5倍至3.3倍; 这一部分材料处在内压和外部执行机构力矩复合载荷的作用下,是结构上的一个隐患,又是外部泄露的一个密封点。通过有限元分析,证明隐患的存在,因此摒弃这种传统的结构设计,采用颈部焊接结构,改善了应力状态,消除了泄漏点。