在线焊接管道设计压力的影响因素*
薛小龙①② 朱加贵③ 桑芝富①
(① 南京工业大学机械与动力工程学院, 南京 210009; ② 上海市特种设备监督检验技术研究院,
上海 200062l; ③ 南京扬子石化检修安装有限责任公司, 南京 210048)
摘要 提出了预测在线焊接管道设计压力及烧穿的方法. 运用有限元法对不
同参数下在线焊接时的温度场进行了数值模拟, 内部介质流动对焊接温度场的
影响通过确定介质与管壁间的换热系数来考虑, 并根据温度计算结果, 获得了管
道的剩余强度因子和设计压力, 进而判定管壁是否烧穿. 研究表明: 在线焊接管
道的设计压力随着焊接热输入的增大而降低, 当热输入增大到一定程度时, 曲线
趋于平缓; 随着流速的增大, 在线焊接管道的剩余强度因子及所能承受的设计压
力呈上升趋势, 且在一定范围内增大明显, 故应充分利用该流速变化范围的特点
以确定最佳施工条件; 剩余强度因子随着壁厚的增加而升高, 当壁厚增大到一定
程度时, 在线焊接管道的剩余强度因子增大速度减缓, 此后继续增加壁厚, 则对
材料的利用率有所下降. 根据设计压力与各参数的关系曲线可以获得安全操作
条件.
