So sánh các quy trình khử ứng suất dư hàn trên tấm đỉnh bồn chứa dầu thô

Các quy trình khử ứng suất dư hàn trên tấm đỉnh bồn chứa dầu thô chủ yếu bao gồm xử lý nhiệt toàn bộ (giữ nhiệt ở 500℃ để khử ứng suất), xử lý nhiệt cục bộ (gia nhiệt vùng hàn bằng hồng ngoại) và phương pháp kéo giãn bằng chênh lệch nhiệt độ (khử ứng suất bằng trường ứng suất ngược). Trong đó, xử lý nhiệt toàn bộ giải phóng ứng suất thông qua tái kết tinh, nhưng tiêu thụ năng lượng cao; xử lý nhiệt cục bộ có thể giảm đỉnh ứng suất từ 30%-50%, phù hợp với các mối hàn đơn giản; phương pháp kéo giãn bằng chênh lệch nhiệt độ đạt được khả năng khử ứng suất 50%-70% thông qua kiểm soát nhiệt độ chính xác Δt, nhưng nhạy cảm với các thông số quy trình.

Việc lựa chọn quy trình cần xem xét toàn diện các đặc điểm cấu trúc của đỉnh bồn: 1) Đỉnh bồn đường kính lớn nên sử dụng xử lý nhiệt toàn bộ theo từng đoạn, kết hợp với gia nhiệt bằng phương pháp đốt trong để kiểm soát biến dạng; 2) Khu vực mối hàn phức tạp nên sử dụng quy trình kết hợp xử lý nhiệt cục bộ + hóa bền rung động, giảm chi phí 40%; 3) Cấu trúc tấm mỏng (độ dày ≤12mm) phù hợp với phương pháp kéo giãn bằng chênh lệch nhiệt độ, cần kiểm soát nhiệt đầu vào để tránh thô hóa hạt. Một bồn chứa 100.000 m³ sau khi sử dụng xử lý nhiệt cục bộ bằng hồng ngoại, sai số độ elip của đỉnh bồn giảm từ 8‰ xuống 3‰.

Các hướng tối ưu hóa bao gồm: 1) Phát triển mô hình song sinh kỹ thuật số để dự đoán phân bố ứng suất, hướng dẫn tối ưu hóa các thông số quy trình; 2) Áp dụng công nghệ hóa bền PT Hauke, tỷ lệ khử ứng suất có thể đạt 80%-100%; 3) Xây dựng cơ sở dữ liệu liên kết giữa ứng suất dư và tuổi thọ mỏi, cung cấp cơ sở định lượng cho việc lựa chọn quy trình.