مقارنة عمليات تخفيف الإجهاد المتبقي في لحام أسقف خزانات تخزين النفط الخام

تشمل طرق تخفيف الإجهاد المتبقي في لحامات أسقف خزانات النفط الخام بشكل أساسي المعالجة الحرارية الكلية (الحفاظ على درجة حرارة 500 درجة مئوية لتخفيف الإجهاد)، والمعالجة الحرارية الموضعية (تسخين منطقة اللحام بالأشعة تحت الحمراء)، والتمدد الحراري (تخفيف مجال الإجهاد العكسي). تُطلق المعالجة الحرارية الكلية الإجهاد من خلال إعادة التبلور، ولكنها تستهلك طاقة كبيرة. يمكن للمعالجة الحرارية الموضعية أن تُقلل من إجهاد الذروة بنسبة 30%-50%، وهي مناسبة للحامات البسيطة. يحقق التمدد الحراري تخفيفًا للإجهاد بنسبة 50%-70% من خلال التحكم الدقيق في درجة الحرارة (Δt)، ولكنه حساس لمعايير العملية.

يجب أن يُراعي اختيار العملية الخصائص الهيكلية لسقف الخزان بشكل شامل: 1) بالنسبة لأسقف الخزانات ذات القطر الكبير، يُوصى بالمعالجة الحرارية الكلية المُجزأة، مع التسخين بالاحتراق الداخلي للتحكم في التشوه. 2) بالنسبة لمناطق اللحام المعقدة، يُوصى بالجمع بين المعالجة الحرارية الموضعية وعملية تقادم الاهتزاز، مما يُخفض التكاليف بنسبة 40%. ٣) التمدد الحراري مناسب للهياكل ذات الصفائح الرقيقة (بسمك ≤ ١٢ مم)، ولكن يجب التحكم في مدخلات الحرارة لتجنب خشونة الحبيبات. بعد المعالجة الحرارية الموضعية بالأشعة تحت الحمراء على سطح خزان سعة ١٠٠,٠٠٠ متر مكعب، انخفض خطأ التبيض من ٨‰ إلى ٣‰.

تشمل اتجاهات التحسين ما يلي: ١) تطوير نموذج توأم رقمي للتنبؤ بتوزيع الإجهاد وتوجيه تحسين معاملات العملية؛ ٢) إدخال تقنية هوكينج لتقادم PT، والتي يمكنها تحقيق معدل تخفيف إجهاد يتراوح بين ٨٠٪ و١٠٠٪؛ ٣) إنشاء قاعدة بيانات لارتباط عمر الإجهاد والتعب المتبقي لتوفير أساس كمي لاختيار العملية.