Comparaison des procédés délimination des contraintes résiduelles de soudure sur le toit des réservoirs de stockage de pétrole brut

Les principaux procédés délimination des contraintes résiduelles de soudure sur le toit des réservoirs de stockage de pétrole brut comprennent le traitement thermique global (maintien à 500°C pour éliminer les contraintes), le traitement thermique local (chauffage infrarouge de la zone de soudure) et la méthode détirement par différence de température (élimination du champ de contraintes inverse). Le traitement thermique global libère les contraintes par recristallisation, mais consomme beaucoup dénergie. Le traitement thermique local peut réduire les pics de contraintes de 30 à 50 % et convient aux soudures simples. La méthode détirement par différence de température permet déliminer 50 à 70 % des contraintes grâce à un contrôle précis de la température Δt, mais est sensible aux paramètres du procédé.

Le choix du procédé doit tenir compte des caractéristiques structurelles du toit du réservoir : 1) Pour les toits de grand diamètre, il est conseillé dutiliser un traitement thermique global par étapes, associé à un chauffage par combustion interne pour contrôler la déformation ; 2) Pour les zones de soudure complexes, il est recommandé dutiliser une combinaison de traitement thermique local et de vieillissement vibratoire, ce qui réduit les coûts de 40 % ; 3) La méthode détirement par différence de température convient aux structures à plaques minces (épaisseur ≤ 12 mm), et il est nécessaire de contrôler lapport de chaleur pour éviter le grossissement des grains. Après un traitement thermique local par infrarouge sur un réservoir de 100 000 m³, lerreur dellipticité du toit est passée de 8‰ à 3‰.

Les axes doptimisation comprennent : 1) Le développement de modèles de jumeaux numériques pour prédire la distribution des contraintes et guider loptimisation des paramètres du procédé ; 2) Lintroduction de la technologie de vieillissement Haug Quality PT, qui permet datteindre un taux délimination des contraintes de 80 à 100 % ; 3) La création dune base de données reliant les contraintes résiduelles à la durée de vie en fatigue, afin de fournir une base quantitative pour le choix du procédé.