石油石化高频电阻焊在专用管焊接模拟解决方案
石油石化行业简介
近些年,随着软、硬件环境的改善,有限元方法逐步引入压力容器行业,并取得的很多成果。在接管、球罐、换热器、塔器、加氢反应器等设备的设计中,起到了关键性的作用。但是,由于分析软件和工具的限制,压力容器行业的有限元应用还局限于线弹性分析,并没有发挥有限元的强大功能。目前应用,只是集中在有限元的一些基本功能。作为非线性有限元分析软件的先驱SIMULIA,除可以完成接管、球罐等设备基本的分析功能之外,还可以求解更广泛范围的非线性问题,为石油化工行业进一步提高有限元分析的能力提供了完善的分析平台。
(1)在管道设备的制备、装备和应用的案例
石油专用管材按生产方法可分为无缝钢管和焊接钢管两大类。按断面形状又可分为圆管和异形管,广泛应用的是圆形钢管,但也有一些方形、矩形、半圆形、六角形、等边三角形、八角形等异形钢管。对于承受流体压力的钢管都要进行液压试验来检验其耐压能力和质量,在规定的压力下不发生泄漏、浸湿或膨胀为合格,有些钢管还要根据标准或需方要求进行卷边试验、扩口试验、压扁试验等。
钢管作为一种基本的生产资料可用于热工设备、机械工业、石油地质勘探、容器、化学工业和特殊用途,尤其是石油化工行业的管材、管道应用最为最广泛。
案例:在钢管焊接中的模拟—高频电阻焊
高频焊接主要是利用高频电流的集肤效应和邻近效应使电流能够高度集中由于管边焊合面上,而使管边很快地加热到焊接温度(焊钢时为1250~1430℃),在挤压辊挤压下完成焊接。根据高频电流引向管坯的方法不同而分为两种:有触点焊接——接触焊和无触点焊接——感应焊。
专用管通过ERW高频电阻焊进行焊接。焊缝经高频电流感应加热后迅速升温呈熔融态,熔融区中心温度最高达1400℃,再通过挤压辊将被高频电流熔融的部分加以挤压,排除钢板表面的氧化层和杂质,使钢管焊合。