含皱折船用气瓶安全评价与剩余寿命预测＊

刁爱民 李海涛

（海军工程大学科研部 武汉 430033）

无缝船用气瓶的制造方法主要有3种：冲拨拉伸法、冲压拉伸法和无缝钢管旋压法．在气瓶制造过程中，若采用锻造方式处理瓶口，容易造成气瓶瓶口产生皱折．这些皱折，在船用气瓶充放气产生交变应力的过程中，容易发生扩展，产生疲劳破坏［1－2］．高压气瓶一旦发生疲劳破坏，可能造成泄漏，甚至出现在没有任何征兆如容器泄漏的情况下而直接发生容器破坏，导致突发灾难性事故的发生［3－5］．目前，对于承压设备中的裂纹类缺陷，国内已建立了较完善的安全评定和剩余寿命预测技术［6－8］．但对于船用气瓶中普遍存在的皱折类缺陷，国内外标准规范尚无相关安全评定技术内容，如何对其进行合理化表征，确定其失效模式，科学给出容许的缺陷尺寸和剩余寿命，尚需开展进一步研究．为此，本文针对含皱折缺陷的某型船用气瓶开展安全性评价与剩余寿命预测技术研究，所使用的研究方法，以及相关结论具有的一定的理论意义和工程应用价值．

1 船用气瓶皱折的表征

通过观察高压气瓶收口处的剖面图发现，其收口处的皱折缺陷形貌各异，可归纳为4类，见图1．图1a），b）中的皱折顶部金属基本处于贴合状态；图1c），d）的皱折两侧金属未贴合，留有一定的空隙，其顶部有一定的圆弧半径ρ．为了分析不同皱折类型对气瓶使用安全性的影响，有必要对皱折进行分类和表征，对其进行合理简化，以便于进行区分……