【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于保障人員和財產(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象,其主要研究工作包括：運用ANSYS有限元軟件,對處于高溫高壓工況下的P91鋼直管、90°彎管及三通管進行應(yīng)力分析;計算了三種管子的應(yīng)力分布；分析和討論了橢圓度和熱應(yīng)力對彎管危險部位應(yīng)力分布的影響,為降低管道應(yīng)力及壽命評估提供了參考依據(jù)。 對電站鍋爐用P91鋼進行蠕變、疲勞及蠕變—疲勞交互試驗,通過對試驗結(jié)果進行分析和處理,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)有限元計算結(jié)果及實驗數(shù)據(jù),分別用持久強度法及P91鋼蠕變-疲勞損傷圖對寧海電廠2號機組的P91鋼蒸汽管道直段和彎頭進行蠕變-疲勞壽命評估。評估結(jié)果表明,寧海電廠2號機組P91鋼蒸汽管道目前運行安全,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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：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)及載荷是對稱的，可以沿縱剖面取彎頭的一半進行有限元建模。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個相同的對稱面。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，分析時沿管軸向道將約束施加于直管段上。分析穩(wěn)態(tài)工況時，采用solid95三維實體單元進行網(wǎng)格劃分;分析瞬態(tài)工況時，采用solidgo單元進行熱分析，solid95單元進行熱一結(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)量與外壁一一對應(yīng)，內(nèi)弧網(wǎng)格密度略大于外弧網(wǎng)格密度。研究對象彎頭段劃分單元數(shù)為540，單元節(jié)點數(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】

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：2725283