原油タンク屋根板溶接残留応力除去プロセスの比較

原油タンク屋根板溶接残留応力除去プロセスには、全体熱処理（500℃保温による応力除去）、局部熱処理（赤外線加熱による溶接部）、および温度差引張法（逆応力場による除去）が含まれます。全体熱処理は再結晶によって応力を解放しますが、エネルギー消費量が高くなります。局部熱処理は応力ピークを30〜50％低減でき、単純な溶接部に適しています。温度差引張法は、精密な温度制御Δtによって50〜70％の応力除去を実現しますが、プロセスパラメータに敏感です。

プロセスの選択には、タンク屋根の構造的特徴を総合的に考慮する必要があります。1）大径タンク屋根には、分割全体熱処理を採用し、内部燃焼法による加熱で変形を制御することが推奨されます。2）複雑な溶接部には、局部熱処理+振動時効の組み合わせプロセスが推奨され、コストを40％削減できます。3）薄板構造（厚さ≤12mm）には温度差引張法が適していますが、熱入力の制御により結晶粒の粗大化を回避する必要があります。ある10万m³タンクでは、赤外線局部熱処理後、屋根の楕円度誤差が8‰から3‰に減少しました。

最適化の方向性としては、1）応力分布を予測し、プロセスパラメータの最適化を支援するデジタルツインモデルの開発、2）豪克能PT時効技術の導入（応力除去率は80〜100％に達する可能性があります）、3）残留応力と疲労寿命の関連データベースの構築（プロセスの選択に定量的な根拠を提供）などが挙げられます。