李文艳，刘涛，刘贵超

（渤海卡麦龙流体控制设备（天津）有限公司，天津 300280）

1 概述

近年来，随着石油、天然气长输管线、储气库的大力发展，越来越多的输油、输气管线使用高压全焊接球阀作为切断阀。作为管线上的关键设备之一，全焊接球阀使用介质复杂多样、环境恶劣且输送压力高，要求全焊接球阀必须具有较高的可靠性、密封性和强度，保证球阀投入使用后可连续运行30年以上。由于全焊接阀体内部橡胶等密封材料的限制，阀体环焊缝焊后不能进行热处理，作为全焊接阀门的关键工序，必须采用有效的评定准则保证焊缝的可靠性和安全性。

英国焊接学会提出的CTOD断裂韧度能够准确评价焊接接头抗脆断裂的能力，且能够评定接头的安全可靠性而得到了广泛的应用。全焊接球阀阀体环焊缝采用多层多道焊接方式，在焊接过程中后一道焊接的高温焊珠加热前一道焊接的焊缝从而引起焊缝及热影响区组织的不均匀性，产生较高的焊口热应力，甚至产生裂纹、气孔或夹渣等缺陷，使材料的韧性明显降低。通过研究分析，材料韧性不足、微小裂纹引发的疲劳裂纹扩展是造成事故产生的主要原因。如果焊缝存在裂纹、气孔等缺陷，需要采用断裂力学理论来判断材料是否有足够的韧性阻止疲劳裂纹的扩展，具有均匀性、连续性和各向同性的弹性力学将不能用于焊缝的评定。

2 材料和焊接工艺

全焊接球阀阀体最大焊缝厚度大于130mm，按照标准要求该焊缝需进行焊后热处理，由于阀门内部结构的特殊性，无法进行焊后热处理。……