【摘要】： 在我國的石油化工、航空航天、火力發(fā)電等行業(yè),有大量的設(shè)備和容器長期工作在高溫、高壓工況下。由于這些設(shè)備和容器承受較高的溫度和復(fù)雜載荷作用,要求它們具有一定的可靠壽命對(duì)于保障人員和財(cái)產(chǎn)安全意義重大。在火力發(fā)電廠,鍋爐及蒸汽管道工作在高溫和循環(huán)載荷工況下,它們的典型失效形式主要為疲勞、蠕變及疲勞蠕變交互作用引起的材料破壞。 本文以電站鍋爐P91鋼蒸汽管道為研究對(duì)象,其主要研究工作包括：運(yùn)用ANSYS有限元軟件,對(duì)處于高溫高壓工況下的P91鋼直管、90°彎管及三通管進(jìn)行應(yīng)力分析;計(jì)算了三種管子的應(yīng)力分布；分析和討論了橢圓度和熱應(yīng)力對(duì)彎管危險(xiǎn)部位應(yīng)力分布的影響,為降低管道應(yīng)力及壽命評(píng)估提供了參考依據(jù)。 對(duì)電站鍋爐用P91鋼進(jìn)行蠕變、疲勞及蠕變—疲勞交互試驗(yàn),通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和處理,得出P91鋼的蠕變、疲勞及蠕變—疲勞交互作用材料特性及蠕變-疲勞損傷圖。根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別用持久強(qiáng)度法及P91鋼蠕變-疲勞損傷圖對(duì)寧海電廠2號(hào)機(jī)組的P91鋼蒸汽管道直段和彎頭進(jìn)行蠕變-疲勞壽命評(píng)估。評(píng)估結(jié)果表明,寧海電廠2號(hào)機(jī)組P91鋼蒸汽管道目前運(yùn)行安全,并仍有較長的剩余壽命。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TG142
【圖文】：

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文圖3一3直管有限元模型Fig.3一 3thefiniteelementmodeofStraightPIPe由于90。管彎頭結(jié)構(gòu)及載荷是對(duì)稱的，可以沿縱剖面取彎頭的一半進(jìn)行有限元建模。若只考慮彎頭的內(nèi)壓載荷，彎頭結(jié)構(gòu)和外荷載則具有2個(gè)相同的對(duì)稱面。為了盡可能地消除邊界效應(yīng)及減少局部應(yīng)力集中，準(zhǔn)確地分析彎頭的應(yīng)力分布，計(jì)算前在彎頭的端部接一長5m的直管，其規(guī)格與連接管道相同，分析時(shí)沿管軸向道將約束施加于直管段上。分析穩(wěn)態(tài)工況時(shí)，采用solid95三維實(shí)體單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分;分析瞬態(tài)工況時(shí)，采用solidgo單元進(jìn)行熱分析，solid95單元進(jìn)行熱一結(jié)構(gòu)禍合分析。由于直管和彎管的結(jié)構(gòu)比較規(guī)律

可采用映射劃分，體掃描形成網(wǎng)格，截面上內(nèi)壁網(wǎng)格數(shù)量與外壁一一對(duì)應(yīng)，內(nèi)弧網(wǎng)格密度略大于外弧網(wǎng)格密度。研究對(duì)象彎頭段劃分單元數(shù)為540，單元節(jié)點(diǎn)數(shù)為2910，彎頭(略去外接直管段)段網(wǎng)格劃分如圖3一4。圖3一4彎頭有限元模型Fig，3一 4thefiniteelementmodeofelbow

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 崔瑞乾;循環(huán)蠕變作用下材料壽命估算方法研究[D];西南交通大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2725283