Comparação de Processos de Alívio de Tensões Residuais de Soldagem em Tetos de Tanques de Armazenamento de Petróleo Bruto

Os principais processos de alívio de tensões residuais de soldagem em tetos de tanques de armazenamento de petróleo bruto incluem tratamento térmico global (alívio de tensões com manutenção de 500°C), tratamento térmico local (aquecimento por infravermelho na área da solda) e o método de tração por diferença de temperatura (eliminação do campo de tensão reversa). O tratamento térmico global libera a tensão através da recristalização, mas consome muita energia. O tratamento térmico local pode reduzir os picos de tensão em 30% a 50% e é adequado para soldas simples. O método de tração por diferença de temperatura atinge uma eliminação de tensão de 50% a 70% através do controle preciso da temperatura Δt, mas é sensível aos parâmetros do processo.

A seleção do processo deve considerar as características estruturais do teto do tanque: 1) Para tetos de tanques de grande diâmetro, é aconselhável usar tratamento térmico global segmentado, combinado com aquecimento por combustão interna para controlar a deformação; 2) Para áreas de solda complexas, recomenda-se o processo combinado de tratamento térmico local + envelhecimento vibracional, reduzindo os custos em 40%; 3) O método de tração por diferença de temperatura é adequado para estruturas de chapas finas (espessura ≤ 12mm), sendo necessário controlar a entrada de calor para evitar o engrossamento dos grãos. Em um tanque de armazenamento de 100.000 m³, após o tratamento térmico local por infravermelho, o erro de elipticidade do teto do tanque diminuiu de 8‰ para 3‰.

As direções de otimização incluem: 1) Desenvolver um modelo de gêmeo digital para prever a distribuição de tensões, orientando a otimização dos parâmetros do processo; 2) Introduzir a tecnologia de envelhecimento Hao Ke Neng PT, com uma taxa de eliminação de tensão de 80% a 100%; 3) Estabelecer um banco de dados de correlação tensão residual-vida útil à fadiga, fornecendo uma base quantitativa para a seleção do processo.