储氢高压容器钢壁中氢的浓度分布规律研究

储氢高压容器中的氢通过渗透会进入容器钢壁并在钢壁中扩散,最终透过容器外表面进入容器存放环境中。在容器钢壁中的氢会引起材料力学性能变化,从而引起容器承载能力变化。要认识这些变化,首先就要了解氢在钢壁中的渗透、扩散规律和浓度的瞬态分布规律。针对球形高压容器外表面满足一般传质边界条件的情况,建立求解容器壁中氢浓度的解析理论模型,导出了容器壁中瞬态氢浓度和渗透到环境中的氢累积量的理论公式。通过解析计算,给出了器壁中氢浓度和氢在环境中的累积渗透量随时间的变化曲线,分析了相应的变化规律。这些公式和规律性认识为后续的容器壁材料力学性能分析和容器承载能力评估提供了前提。

钢壁混凝土围堰在大尺寸水中承台施工中的应用

本文主要介绍了在合安高速公路五标涪江特大桥连续刚构主墩承台围堰施工中,由于该墩承台尺寸较大且位于水下较深位置,使得承台围堰受到的周边水压力也较大。为保证围堰的刚度及强度满足施工安全需求,减少围堰挠度变形,因此围堰的选择和设计显得尤为重要。若采用传统的钢壁围堰不但会增加施工成本,而且也会对后续承台墩身施工产生干扰。针对上述情况,项目部采用钢壁混凝土围堰进行水下承台施工作业,充分利用钢壁混凝土围堰刚度大的优点,减小了围堰挠度变形,降低了施工成本,同时也加快了施工进度,保障了施工作业的安全。该类型钢壁混凝土围堰也为后续类似施工提供了借鉴和参考。

涪江特大桥深水基础钢壁混凝土围堰设计与施工

本文以重庆涪江特大桥41#、42#主墩水中基础施工为背景,结合涪江河床为深浅不一的卵石地层,且卵石密度和粒径较大并下伏泥岩的特殊地质条件,通过对围堰在技术、安全、经济、工期等方面进行方案比选,最终确定采用钢壁混凝土围堰的结构形式.同时运用Midas空间有限元软件建立钢壁混凝土围堰实体模型进行计算,分析了钢壁混凝土围堰与封底混凝土施工阶段应力情况;介绍了钢壁混凝土围堰安装、运输、下沉和封底等主要施工工艺,对今后类似工程结构设计与施工有一定的借鉴意义.

钢冷却壁的温度场计算

介绍了冷却壁三维温度场的计算软件，并对钢冷却壁的三维温度场进行了计算。计算表明钢冷却壁的使用寿命会大大高于铸铁冷却壁。

高炉钢冷却壁的应用及分析

钢、铸钢冷却壁已在我国鞍钢、济钢、南钢、首钢等企业的高炉上应用,并取得了一定效果。研究和生产实践表明,钢冷却壁性能优于球墨铸铁冷却壁,在高炉炉腰,炉腹、炉身下部使用钢冷却壁,将会起到延长高炉寿命、改善高炉冶炼指标等作用。

钢冷却壁的研制及应用

对钢冷却壁的研制及其在鞍钢、济钢等8座高炉上的使用情况进行了总结,生产实践表明,钢冷却壁的综合性能明显优于球墨铸铁冷却壁,有利于高炉的长寿。

铜钢复合冷却壁传热及热应力分析

通过建立铜钢复合冷却壁传热及热应力分布数学模型,研究了铜钢复合冷却壁与铜冷却壁、铸钢冷却壁的传热性能差异及其铜钢界面热应力分布。结果表明:煤气温度为1200℃时,高炉内无渣皮覆盖铜钢复合冷却壁肋热面最高温度为180℃,较相同煤气温度下铜冷却壁的最高温度高约30℃,较铸钢冷却壁的最高温度低约520℃。铜钢复合冷却壁具备铜冷却壁的传热性能。铜钢界面边缘正应力σz大于0,表现为受拉状态;冷面增加加强筋后,铜钢界面边缘正应力σz小于0,表现为受压状态,且最大等效应力降低至114.45 MPa,低于铜钢复合板的高温强度。高炉内铜钢复合冷却壁不会发生铜钢界面分离破损。热态试验中铜钢复合冷却壁温度计算值与测量值吻合较好,验证了数学模型的准确性。

铜钢复合冷却壁热力耦合分析

采用ANSYS建立铜钢复合冷却壁的传热和热应力模型,分析稳定挂渣及渣皮脱落后的温度和热应力分布。结果表明,炉气温度是影响壁体温度、渣皮厚度、热负荷和应力状态的主要因素。在稳定挂渣时,铜壁最高温度为124℃,热负荷81.1 kW/m2,变形量比铜质冷却壁有所减少。在渣皮脱落后,铜壁温度和应力快速上升,5 m in后趋向稳定。在冷却壁裸露的情况下,铜壁和钢板之间仍然保持牢固结合。

铜钢复合冷却壁在包钢2号高炉的工业试验

在包钢2号高炉炉身九段用了8块铜钢复合冷却壁进行工业试验。2年5个月的试验结果表明:①在相同条件下,铜钢复合冷却壁的冷却强度要大于普通铸铁冷却壁的冷却强度;②铜钢复合冷却壁结渣皮需20～30min,而铸铁冷却壁结渣皮需3h或更长时间,且铜钢复合冷却壁无损坏,无断水现象;③高炉煤比升高的情况下燃料比基本保持不变,铜钢复合冷却壁的使用可以满足高炉炉身冷却需求。

大壁厚X80管线钢的低温韧性研究

介绍了首钢27.5mm厚X80管线钢的成分设计和控轧控冷工艺,以及成品组织形貌,测定了厚壁X80钢板的低温韧脆转变曲线,并分析了控轧控冷工艺对大壁厚X80钢板低温韧性的影响。

潮汐地区单壁钢吊箱围堰施工关键技术

泉州湾跨海大桥为主跨400m的双塔双索面结合梁高速铁路斜拉桥,桥塔墩位于东海海域泉州湾深水区,气候和海况条件复杂,水深受潮汐影响。桥塔墩承台采用装配式单壁钢吊箱围堰施工。钢吊箱平面尺寸为26.6m×40.6m,高10.1m,壁体共分为20块拼装,壁体之间及壁体与底板之间采用可拆卸的螺栓连接。钢吊箱在加工厂分块制造并拼装为整体后,采用驳船运输至现场,采用大型浮吊整体吊装就位。在桥塔墩承台角点位置的钢护筒处设置导向装置,采用手拉葫芦及卷扬机进行钢吊箱姿态调整,并设置搁置梁及限位装置保证钢吊箱的精确下放。封底混凝土厚2m,分2次浇筑。在钢护筒上设置反压牛腿及环向钢筋提高封底混凝土的握裹力。

超薄壁型轻钢结构多层住宅结构体系的地震动时程响应分析

本文对超薄壁型轻钢结构多层住宅结构体系的分析研究,主要在一榀平面框架模型基础上,建立相应的质点动力计算简图和计算方法,同时着重分析了考虑蒙皮效应的超薄壁型轻钢结构在地震等动力荷载作用下的受力影响情况,包括结构振型、周期、位移、内力等动力特性及地震的时程响应行为,并与未考虑蒙皮效应的超薄壁型轻钢结构进行了对比分析研究,得出的有限元分析模型对以后的理论分析有一定的借鉴作用,并对工程实际应用提供较为可靠的理论依据。

地下粮仓钢-混组合仓壁竖向节点受弯性能分析

装配式钢-混组合地下粮仓具有节能、低损、保障粮食品质的优点,但钢-混组合仓壁竖向节点的结构形式和力学性能仍是制约其广泛推广应用的关键难题。为此,该研究提出一种适用于装配式钢-混组合仓壁的新型节点,利用两点对称加载受弯试验研究其在弹塑性阶段的受弯性能,并与无节点钢-混组合仓壁试件进行对比,分析了各试件在荷载作用下的破坏形态、内力和变形规律。结果表明:各试件的位移与应变均随着弯矩的增加而增加,整体呈现上部受压,下部受拉的受力形态;相较于无节点试件和无梯形传力钢板试件,新型节点试件刚度显著增加,抗弯承载力分别提高了15%和17%;相较于无梯形传力钢板试件,新型节点试件屈服荷载提高了29%;传力钢板和内防水钢板拉应变均随跨中弯矩增大而线性增大,在新型组合节点中两者可共同发挥抗拉作用。研究结果可为装配式地下粮仓和类似地下结构受弯性能分析提供参考。

大壁厚X80钢焊接HAZ沿壁厚方向的低温韧性

为研究大壁厚X80钢焊接热影响区(HAZ)沿壁厚方向的低温韧性,研究临界再热粗晶区(ICCGHAZ)的局部脆化对焊接接头韧性的影响,选用中俄东线站场用低温钢管(ϕ1422 mm×22 mm)焊接接头,利用-80~20℃系列温度冲击试验分别评价距外表面2 mm,4 mm,6 mm,8 mm处的冲击吸收能量,评价V形缺口前端包含ICCGHAZ时的韧性。结果表明,大壁厚X80钢焊接HAZ沿壁厚方向韧脆转变规律一致,在-60℃以上均具备良好的低温韧性,但应注意CGHAZ的粗晶脆化引起的偶发脆化现象;ICCGHAZ全温度范围内都是焊接接头的局部脆化区(LBZ),其影响整体焊接接头韧性的程度与温度相关,临界温度为-45℃。在-45℃以上时,不会导致整体脆化;-45℃及以下时,随着温度的降低会显著降低整体韧性,增大脆化概率。建议服役温度低于-45℃的大壁厚耐低温管线技术条件增加1组V形缺口经过ICCGHAZ的夏比冲击试验。

高炉用铜-钢复合冷却壁传热及力学性能分析

采用热力耦合方法研究了铜层厚度和冷却水道间距对铜-钢复合冷却壁温度及应力分布的影响.以1∶1比例铜-钢复合冷却壁进行了热态试验,测试了铜-钢复合冷却壁温度分布,计算了热态试验条件下铜-钢复合冷却壁的温度分布,计算结果与试验结果基本吻合.计算结果显示,铜-钢复合冷却壁铜层厚度增加,壁体最高温度和最大等效应力减少,铜层厚度上限值为70mm;冷却水道间距减少可以降低壁体最高温度和最大等效应力,当冷却水道间距小于220mm时,减少冷却水道间距对降低壁体最高温度和最大等效应力作用较小.铜层厚度为60mm,冷却水道间距为220mm的铜-钢复合冷却壁在高炉热负荷较高区域工作不易发生塑性变形损坏.

高性能钢冷却壁的研制

介绍了为满足我国高炉长寿的需要开发的一种高性能的钢冷却壁,并阐述了开发研制这种冷却壁的基本思路和热态试验的结果。这种钢冷却壁的特点是冷却能力大、冷却水的耗量小、壁体薄和制造成本低,有很好的工业应用前景。

风荷载下超薄壁型轻钢结构多层住宅结构体系的分析

对超薄壁型轻钢结构多层住宅结构体系的分析研究,主要在一榀平面框架模型基础上,建立相应的质点静力计算简图和计算方法,同时着重分析了考虑蒙皮效应的超薄壁型轻钢结构在风荷载作用下的受力的影响情况,并与未考虑蒙皮效应的超薄壁型轻钢结构进行了对比分析研究,得出的有限元分析模型对以后的理论分析有一定的借鉴作用,并对工程实际应用提供较为可靠的理论依据。

TP347H与12Cr1MoV异种钢膜式壁焊接工艺

针对在TP347H与12Cr1MoV异种钢膜式壁焊接过程中所产生的裂纹缺陷问题,本文通过对焊缝缺陷的金相组织观察、原因的分析思考,探索制定出了解决焊接缺陷的工艺方案。结果表明,新拟定的工艺方案能够满足要求,并对实际生产有较好的指导作用。

铜钢复合冷却壁在承钢高炉的应用

简要阐述了现代高炉几种冷却壁的变迁,重点阐述了铜钢复合冷却壁的特点及在承钢2500m^3高炉的应用效果。工业应用效果表明,铜钢复合冷却壁"热面"有轧制铜冷却壁传热优点,"冷面"有铸铁冷却壁抗挠曲变形的优势,有效地解决了铸铁冷却壁传热能力不足和轧制铜冷却壁水管管根容易被切断的问题。同时,铜钢复合冷却壁减少了铜的用量,降低了制造成本,在大中型高炉上具有很好的推广价值。

铜钢复合冷却壁的特点及应用效果

重点阐述了铜钢复合冷却壁的特点,并总结了铜钢复合冷却壁在国内高炉的应用效果。铜钢复合冷却壁结合了铸铁冷却壁与铜冷却壁的优点,其主要特点:一是,具有良好的结构强度;二是,与铜冷却壁传热效率相当;三是,有效减少进出口水管开裂,维护简便;四是,节省高炉一次设备投资。铜钢复合冷却壁已在国内1000~5000m3数十座高炉上推广应用,验证了在国内大、中型高炉上应用的安全性与可靠性。