封头压力容器强化技术工业应用的前景_河北喜利得管道设备有限公司
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封头压力容器强化技术工业应用的前景

发布日期:2017-12-31 发布者:喜利得管道

  随着现代科学技术的迅速发展,国民生产生活中各个领域对工业气体需求量迅猛增加,液氮、液氧、液氢、液化天然气等低温液体的广泛应用及低温技术的普及,因此对储存和输送低温液体的低温容器的需求量不断增加。压力容器作为其十分关键的储存设备,随着市场对低温容器的需求量越来越大,如何使安全与经济并重、安全与资源节约、降低壁厚以减轻生产成本的轻型化设计已成为未来封头压力容器发展的主导方向。

  在低温压力容器的发展过程中,奥氏体不锈钢应变强化技术已成为一种主要技术发展趋势。在低温下,奥氏体不锈钢具有良好的塑性与韧性,而且抗拉强度很高,使其成为低温材料的首选。然而其屈服强度较低,使得在按照压力容器常规设计和制造方式下,容器壁厚且自重大,不能充分发挥材料的承载能力。奥氏体不锈钢应变强化技术就是在考虑安全性与经济性并重的设计理论指导下,通过对低温容器进行超屈服压力的预应变强化处理,消耗材料的部分塑性来显著提高屈服强度,减小容器壁厚,提高奥氏体不锈钢封头压力容器的承载能力,达到节约材料、节能减排的目的。

  在奥氏体不锈钢应变强化技术的不断发展过程中,压力容器的稳定性问题是一个不能忽视的突出问题,主要表现为外压屈曲问题与内压承载失稳问题。对于内压容器,容器经过应变强化处理后,壁厚会大大降低,容器整体结构产生明显的塑性变形,其塑性稳定性从而成为一个十分关键的问题。对于外压容器,在设计圆柱壳类结构及应变强化处理过程中,除了要考虑强度,还面临着屈曲问题,尤其在低温压力容器行业中显得尤为突出;工程中考虑到外压容器筒体的稳定性问题,通过采用在筒体上布置加强圈的方式来提高筒体的抗失稳能力,而加强圈的设置对应变强化封头压力容器的内压塑性失稳及外压屈曲将如何影响,也是一个关键问题。所以对应变强化压力容器的稳定性问题的分析研究具有十分重要的意义。

  我国自上世纪八十年代起推行压力容器制造许可制度至今,已有三千多家企业获得各级压力容器制造许可证,其中低温压力容器制造企业仅有20多家,遍布全国十几个省市,总体年产值近30亿元。全国压力容器的生产企业数量较多,但是涉及低温容器的企业并不太多,规模大、实力强的大型企业更是屈指可数。同时,随着能源结构与产业布局的调整,中西部地区低温液体、低温容器的市场潜力还在逐渐增大,为低温容器制造业的发展带来了新的机遇和思路。应变强化低温压力容器作为低温容器未来的发展方向之一,市场占有率还并不太高,能够设计生产的企业也不多。随着国内应变强化技术应用的日趋成熟,国内低温行业的用户也会对应变强化低温压力容器的逐渐认可。企业将奥氏体不锈钢应变强化技术应用于低温压力容器,初期投资小,产出率高,投资成本回收期短,是快速、高效地提高低温容器生产企业特别是中小型企业经济效益的重要途径。


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