LPG儲罐焊接后的焊縫區(qū)會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。它是由于焊接時不均勻加熱的溫度場所造成的內(nèi)應(yīng)力殘留在結(jié)構(gòu)中造成的,故稱殘余應(yīng)力。由于LPG儲罐的結(jié)構(gòu)尺寸、焊接工藝不同,殘余應(yīng)力的水平也大不一樣,分布也十分復(fù)雜。需要確定合理的消除或減小。
LPG儲罐焊接殘余應(yīng)力的對策:
一、超載法
在可控條件下,對LPG儲罐施加一次或多次比其工作狀態(tài)下稍大的外載荷。該載荷形成的應(yīng)力與LPG儲罐存在的焊接殘余應(yīng)力疊加。在外載荷卸除過程中,屈服變形區(qū)域與彈性變形區(qū)域同時以彈性狀態(tài)恢復(fù),存在的殘余應(yīng)力被部分消除。
二、整體熱處理法
將焊接完成的整個LPG儲罐按一定的加熱速度加熱到下轉(zhuǎn)變溫度以下,并保溫一段時間,使變形金屬晶體缺陷基本消除,強度降低,韌性提高,使殘余應(yīng)力得到松弛、釋放而消除。
三、局部熱處理法
其原理與LPG儲罐整體熱處理相同,目前多采用紅外板式加熱器或履帶式電阻加熱器加熱LPG儲罐焊縫區(qū)。由于是局部加熱,消除殘余應(yīng)力的效果不如整體熱處理好,處理對象往往只限于LPG儲罐較簡單的焊接接頭。
四、溫差拉伸法
針對焊縫區(qū)殘余應(yīng)力的分布狀態(tài),利用溫差熱效應(yīng)形成一個反向應(yīng)力場,從而消除殘余應(yīng)力的一種方法。此法在焊縫較規(guī)則、厚度又不太大的板殼結(jié)構(gòu)上有一定應(yīng)用價值。
五、錘擊法
焊縫金屬在迅速均勻的錘擊下產(chǎn)生橫向塑性伸展,使焊縫收縮得到一定補償,從而使LPG儲罐在該部位的拉伸殘余應(yīng)力的彈性應(yīng)變得到松弛,焊接殘余應(yīng)力即可部分消除。
六、爆炸法
通過引爆布置在LPG儲罐焊縫及其附近的炸藥帶,利用炸藥在焊縫區(qū)瞬間爆炸的沖擊波與殘余應(yīng)力的交互作用,使金屬產(chǎn)生適量的塑性變形,殘余應(yīng)力因而得到松弛。爆炸法對于在役LPG儲罐開罐檢查中焊縫返修工程消除殘余應(yīng)力具有獨到之處。
以上是消除LPG儲罐焊接殘余應(yīng)力常見的幾種方法,可以選擇使用。