朱金花，秦宗川，徐 鹏

(合肥通用机械研究院国家压力容器与管道安全工程技术研究中心，安徽合肥 230031)

0 引言

聚乙烯超高压反应管通常采用自增强处理使得内壁产生较高的压缩残余应力，提高容器的弹性承载能力，延长疲劳寿命。但经过长期服役，由于温度、蠕变、压力循环以及机械振动［1－2］等原因，反应管的自增强残余应力会逐步衰减并导致反应管安全储备丧失。

一直以来，超高压在役反应管的安全评估是一项关键性技术难题。由于残余应力松弛的诱因过于复杂，目前尚无通用可靠的理论模型用于确定自增强残余应力的松弛计算，实验室模拟残余应力松弛［1，5－6］也仅从单一方面考虑，而在实际生产中需综合考虑温度、蠕变、压力循环等对松弛的影响。针对在役反应管取样，通过试验分析确定残余应力松弛程度，再根据实测残余应力水平校核反应管的剩余疲劳寿命，以此来判定反应器的安全性是目前公认的比较可靠的评估手段。

文中对已经服役17年，材料为AISI4333 M4的聚乙烯超高压反应管的剩余残余应力进行了测定，对其衰减规律进行了初步分析和研究，并核算了管道的剩余疲劳寿命，为安全评估的结论提供了有力支持。

1 剩余残余应力试验测试及衰减规律分析

反应管试样材料AISI4333 M4，设计内径40 mm，外径88 mm;实测内径40.30 mm，外径85.20 mm。反应管正常运行压力235～245 MPa，温度10～70℃;开停车时温度0～90℃。设备初始自增强压力687 MPa，所取试样管段已连续运行17年。利用Sachs的内孔逐层镗削应力释放法测试管道径向不同厚度上的残余应变。……