五、 防断裂设计与安全评估

  管线球阀阀体主焊缝的焊接厚度为140mm,是一个超大厚度筒状焊接接头。厚壁多层焊接过程是金属材料多次加热和冷却过程,导致焊接头组织的不均匀性和材料劣质化,产生较高的残余应力,甚至是焊接缺陷。在焊缝的结构上,在根部有一条产品组装时定位用隙缝,这条装配隙缝在焊接结构上被视为环向的初始裂缝。这就需要防断裂设计,其内容包括:

一.设计:
(1)阀体在正常和非正常工况下的应力分布;
(2)焊接接头处环向隙缝的应力集中及安全性评估
(3)焊接端焊接剖口的强度设计和应变设计;

二.材料
(1)材料与焊接接头低温冲击韧性与断裂韧性的试验与控制;
(2)热处理条件;
(3)焊接工艺优化与焊接工艺评定;

三.制造
(1)完善的检查与制造和工艺规范;
(2)残余应力与焊接变形的控制;

四.检验
(1)焊缝的无损检验和表面着色检查;
(2)缺陷和裂纹尺寸的安全评定;