主管：中国科学技术协会 主办：中国机械工程学会 压力容器分会 承办：合肥通用机械研究院 编辑出版：压力容器杂志社
名誉社长：陈学东 社长：崔军 主编：王冰 副主编：肖必宏 责任编辑：张晓丹 李风琴 刘昭
国内统一刊号：CN 34-1058/TH 国际标准刊号：ISSN 1001-4837 国内征订代号：26—10 国外发行代号：M1529 单价：8元/期 全年：96元
地 址：安徽省合肥市蜀山区长江西路888号 邮 编：230031 编辑部：0551-65335515 主编室：0551-65335846 E-mail：ylrq1984@163.com
安徽省优秀科技期刊一等奖 安徽省优秀期刊二等奖 第四届华东地区优秀期刊奖 第五届华东地区优秀期刊奖 第六届华东地区优秀期刊奖 中国机械工程学会学会工作成果奖
中国期刊全文数据库（CJFD） 中国引文数据库（CSD） 中国学术期刊数据库（CSPD） 中文科技期刊数据库（CSTJ） 中国科技论文与引文数据库（CSTPCD） 《中国学术期刊文摘》（CSAC）
高温气冷堆蒸汽发生器螺旋换热管是压力边界相对薄弱的部分，若出现降质破损，可能引起放射性介质泄漏并造成堆芯损伤。针对该类换热管由于管路复杂缺乏无损检测方法的现状，提出了适用于高温气冷堆蒸汽发生器复杂结构换热管的电磁超声导波检测方法，开发了专用电磁超声导波检测仪及检测探头，建立了1∶1的高温气冷堆蒸汽发生器换热管全尺寸模拟体试验平台，开展了灵敏度测试优化试验及换热管全长缺陷检测试验。试验结果表明，该电磁超声导波检测方法能够有效解决高温气冷堆蒸汽发生器换热管在役无损检测难题，所开发的电磁超声导波检测仪和检测探头能够在单点位置实现换热管长距离全覆盖检测，可有效识别模拟体上换热管异种钢焊缝薄弱处与远端约60.2 m处截面损伤率为16.8%的刻槽缺陷，验证了高温气冷堆蒸汽发生器换热管电磁超声导波在役检测的可行性。
回弹回圆行为直接影响管道凹陷深度和应力应变状态。为了明确凹陷回弹回圆行为对管道结构完整性的影响，建立回弹与回圆修正系数，估算内检测报告的非约束凹陷成形时的最大深度以及受约束凹陷去除约束回弹回圆后的最小深度，对2种管径、3种壁厚的X70螺旋钢管开展了全尺寸凹陷回弹与回圆试验。试验结果表明，凹陷回弹回圆受管道径厚比、压头形状与尺寸、凹陷位置和深度等多种因素的影响。零内压下所有凹陷的平均回弹率达到23%、最大达到38.4%,内压产生的环向应力为50%管材规定的最小屈服强度(SMYS)时的平均回圆率达到29.6%、最大达到49.6%,而凹陷变形全过程平均回弹+回圆率达到了54.6%,导致不同约束状态下的凹陷评价结果差异很大。采用非线性回归方法拟合了凹陷回弹与回圆系数公式，误差分析显示拟合预测精度较高，能够满足凹陷回弹与回圆前后的深度估算，可以更精确地评估含凹陷管道的结构完整性。
加氢反应器是石油化工和煤化工的关键设备，服役中的超温(飞温)现象可能对材料组织和力学性能产生重大影响。针对加氢反应器典型材料2.25Cr1Mo0.25V,本文进行了不同温度(600,700,800,900℃)、不同时间(2,6,10 h)的超温模拟试验，通过金相、拉伸、冲击、硬度测试和扫描电镜分析研究了微观组织和力学性能的演化规律。结果显示，600℃和700℃的超温相当于进行了高温回火，材料组织为均匀的回火贝氏体、力学性能几乎没有变化。800℃超温达到部分奥氏体化相变温度A_(c_1),形成粒状贝氏体并伴有部分铁素体和渗碳体析出，导致强度开始升高、韧性降低。900℃超温达到完全奥氏体相变温度A_(c_3),形成大量粒状贝氏体并伴有较多铁素体和渗碳体析出，强度明显提升、韧性显著降低。发生900℃以上超温2.25Cr1Mo0.25V的加氢反应器，一定要进行全面的安全评估，谨慎投入使用，以免发生重大安全事故。
ASME规范第Ⅲ卷第5册(简称ASMEⅢ-5)为高温部件设计提供了具体可实行的弹性分析方法，但并未指定开展非弹性分析所需要的详细全面的材料非弹性本构模型，因而使得设计者无法直接依据现有规范执行高温部件的非弹性分析评价。高温气冷堆蒸发器高温部件主要采用800H合金。依据ASMEⅢ-5提供的800H合金等时应力应变曲线重构非弹性本构模型，完成弹塑性和蠕变本构模型的验证，再借助Abaqus子程序的数值编程工具开发计算程序，并结合蠕变断裂和疲劳性能数据，实现了基于非弹性分析的高温部件应变限值评价和蠕变-疲劳损伤评价，最后通过算例将非弹性分析方法与弹性分析方法评价结果进行对比，进一步展示非弹性分析方法的运用场景与优势。
反应堆存在大量由于焊接造成的类裂纹不连续区，在高温条件下较连续结构更易发生蠕变-疲劳断裂失效。以压力容器贯穿件的类裂纹不连续区为对象，分别基于ASME NH和RCC-MRx规范中的高温蠕变-疲劳评价方法进行了蠕变-疲劳损伤分析，并揭示了RCC-MRx规范特征距离的选取原理。结果表明，在类裂纹不连续区，相比RCC-MRx规范基于等效应力原理的σ-d特征距离方法，ASME NH规范的等效应力集中因子难以精确求取，同时蠕变参数对一次应力较为敏感，导致随着应力集中程度由低变高，蠕变和疲劳损伤系数由略保守变为不保守。建议使用RCC-MRx规范对类裂纹区域进行高温蠕变-疲劳评定。
冲蚀损伤是管道失效的主要原因，通过数值模拟研究了高压异径管的应力-冲蚀耦合损伤演化特性。将自定义应力-冲蚀模型嵌入COMSOL Multiphysics,分析了流速、出口压力、质量流率、粒径、上游段长度等参数对内高压异径管冲蚀损伤演化的影响，并对异径管过渡段进行优化设计，提出了最佳几何构型。研究表明：在应力-冲蚀耦合下，上游段长度未达到临界长度前，最大冲蚀速率随着上游段长度的增大而增大，且冲蚀热点会不断下移。一旦上游段长度达到临界值，冲蚀形貌便会趋于稳定。管内应力的增加会引起管壁冲蚀加剧，且随着应力不断接近管道屈服应力，应力加速效应会更加显著，而流速、颗粒粒径、颗粒浓度是影响应力-冲蚀的主要因素。此外，冲蚀率随着过渡段倾角θ的减小而减小，不同流速下过渡段倾角的最佳取值存在差异。综合考虑成本及结构安全性，笔者认为θ=10°～15°为异径管的最佳构型。
分别采用有限元法(FEM)和合乎使用(FFS)规范ASMEⅪ附录G,API 579,RCC-MRx中的影响函数法计算了断裂力学参数，求解了不同工作载荷和不同裂纹尺寸下的反应堆压力容器接管区角裂纹应力强度因子(SIF),对比了不同方法中SIF计算结果的差异，并讨论了采用不同合乎使用规范进行工程结构断裂参量计算的适用性。结果表明，对于裂纹前缘最深点应力强度因子的计算，随着裂纹尺寸的增加，基于API 579和方法2的SIF结果由不保守约10.00%逐渐变化为保守约10.00%;RCC-MRx方法的保守度为12.50%和20.00%之间；ASME方法1的SIF结果的不保守度逐渐增大，最大不保守程度可达到15.00%左右。对于裂纹前缘SIF最大值的计算，API 579,ASME方法1和ASME方法2的不保守度可接近20.00%;ASME方法2比其他3种方法的不保守度更大，最高可达34.65%。现有的FFS规范方法不适用于计算接管区角裂纹前缘的最大值，需要发展新的计算方法或公式。
传统弓形折流板换热器在折流板背流侧存在“流动死区”,会减小壳程传热效率。为降低“流动死区”的影响，提出小孔混流折流板结构，并建立小孔型混流折流板换热器有限元模型，研究小孔位置和数量对换热器壳程传热性能的影响。结果发现，壳程流体在折流板小孔处会形成射流，增强了附近流体的湍流程度，减小了“流动死区”的范围，提高了壳程传热效率。在研究范围内，随着折流板小孔位置向缺口处移动，壳程强化传热能力先增强、后减少。壳程强化传热能力最强的小孔位置靠近折流板缺口，相比没有小孔的传统折流板换热器，此时的努塞尔数提高了17.02%,压力降减少了3.58%。同时还发现，折流板小孔数目越多，虽然壳程流体的流动阻力越小，但换热效率变化不是单调的，意味着折流板的小孔布孔方案存在优化设计空间。
某公司蜡油加氢装置主汽提塔在运行期间发生塔壁腐蚀穿孔泄漏，腐蚀穿孔部位为汽提塔进料段下方塔壁，为检查塔内腐蚀情况，研究腐蚀原因，对装置进行停工检修。对汽提塔进行检修后发现，腐蚀严重部位呈阶梯状分布，进料分布管腐蚀穿孔，汽提塔第9～11层塔盘和连接件均发生严重腐蚀，塔壁表面不平整，有大面积白色、绿色或褐色沉积物覆盖。使用晶相分析、物相分析等方法对腐蚀样本进行分析，并结合塔内物料、温度等参数，判断塔内发生的腐蚀类型为氯化铵垢下腐蚀和湿硫化氢腐蚀。采用修正工艺参数、腐蚀部位修复、内件材质升级等方法，可有效减少塔内腐蚀情况发生，保证装置安全生产。
为甄别片源真伪及提高热熔接头缺陷识别效率和精度，基于改进的ResNet34网络模型设计出聚乙烯燃气管道热熔接头缺陷检测系统。通过加入Droupt层和修改激活函数对ResNet34网络模型进行改进，并在此基础上对采集的数据集进行学习训练；再以训练模型为支撑设计系统总框架和功能模块；最后，基于Python语言完成聚乙烯燃气管道热熔接头缺陷检测系统的开发。测试结果显示：该系统对热熔接头缺陷的平均识别准确率为92.7%,且平均每张缺陷图像识别的时间不超过0.6 s。该系统具有较高的识别效率和准确率，可以实现聚乙烯燃气管道热熔接头缺陷的快速识别。