极端条件下重大承压设备焊接残余应力调控关键技术

极端条件下重大承压设备焊接残余应力调控关键技术

一、成果简介

（一）成果概述

针对我国“千万吨炼油、百万吨乙烯”和炼化一体化的重大战略背景及山东省炼化产业面临向规模化、大型化转型升级的迫切需求，承压设备向极端服役环境和超大直径、超大壁厚发展，但残余应力控制要求更高，大型化后残余应力更难消除而导致开裂事故频发的关键技术难题，提出了面向重大承压设备本质安全的焊接形性调控理论，形成焊接和热处理调控效果评价、低应力小变形焊接、局部焊后热处理应力调控三类核心技术，打破了国外技术垄断，实现了重大承压设备制造技术的创造性突破。研究成果在中国一重、二重、兰石重装、宁波天翼、中石油七建、山东齐鲁石化机械制造公司等重型承压设备制造单位推广应用，支撑了全球首台3000吨超级浆态床加氢反应器、2400吨沸腾床及浆态床加氢反应器、2000吨级煤液化反应器、世界最大塔器等重型装备制造。

（二）技术特点及技术指标

表1 与国内外同类先进技术的综合比较（残余应力计算及测试技术方面）

表2 与国内外同类先进技术的综合比较（焊接过程调控方面）

   表3 与国内外同类先进技术的综合比较（局部热处理调控方面）

二、技术成熟程度

研制开发阶段，形成样机、样品或软件

三、推广合作方式

整体转让、作价入股、合作开发

四、团队简介

团队面向石油、化工、核电、航空航天等工业领域，从事超大型承压设备可靠性设计制造、微小型化学机械系统、极端条件下能源和化工等方面的研究。团队入选首批山东省青年科技创新团队计划，研究成果实现了工业化应用，焊接形性调控技术已成为重大承压设备制造的一项关键共性技术。近五年获批国家级、省部级项目10余项，其中国家重点研发计划项目和国家自然科学基金重点项目各1项，发表论文150余篇，授权中国发明专利38件、美国发明专利2件，出版专著2部，制定国家标准1项、团体标准1项，另外3项团体标准已立项。获省部级科技进步一等奖2项、技术发明一等奖1项、中国专利优秀奖1项。已培养博士生7人，毕业硕士生45人。目前，在读博士生14人，在读硕士生32人。

    五、专利授权及申请情况

1、国家发明专利：超大结构的焊接残余应力及变形的集成计算方法（授权）

2、国家发明专利：一种基于残余应力调控的大型容器耐蚀层宽带极堆焊方法（授权）

3、团体标准：承压设备局部焊后热处理规程（发布）

4、国家发明专利：一种基于轮廓法测试残余应力的方法及配套装置（授权）

5、国家发明专利：一种基于压入能量差测试残余应力的方法（授权）

6、国家发明专利：主副加热调控残余应力局部热处理方法（授权）

7、国家发明专利：大型压力容器局部热处理方法（授权）

8、国家发明专利：焊接等连续冷却条件下贝氏体相变计算系统（授权）

六、受资助及获奖情况

1、国家重点研发计划子课题合作任务，严苛环境下典型承压设备的损伤机理及预测模型，2018YFC0808801，2018-2021；

2、中国石油和化学工业联合会科学技术进步奖，一等奖，面向大型承压设备本质安全的焊接形性调控关键技术及应用，2019。

联系方式：0532-86983018。