發(fā)布時間：2020-07-04 14:16

【摘要】：在石化行業(yè),臨氫設(shè)備易發(fā)生鼓泡裂紋等氫損傷問題,對設(shè)備安全造成嚴(yán)重威脅。因此,研究多鼓泡裂紋對提升承壓設(shè)備安全性具有重要意義。本文以干氣脫硫吸收塔為研究對象,運用有限元軟件ABAQUS模擬多鼓泡裂紋。首先,通過兩個物理場順序耦合,模擬氫在多個夾雜和裂紋中的擴散。結(jié)果表明:夾雜和裂紋距離基體內(nèi)壁越近,氫濃度越大;應(yīng)力促進(jìn)氫擴散,應(yīng)力值越大,氫擴散現(xiàn)象越明顯。其次,建立含三個和四個鼓泡裂紋的三維模型,進(jìn)行線彈性和彈塑性分析。線彈性分析結(jié)果表明:相同的氫壓和裂紋深度,鼓泡尺寸越大,鼓泡鼓起高度越高;三鼓泡中一個裂紋深度變小,會增大鄰近鼓泡KI值;四鼓泡中一個裂紋深度變小,會降低斜對角鼓泡KI值。彈塑性分析結(jié)果表明:相同的氫壓和裂紋深度,鼓泡尺寸越大,裂紋尖端的等效塑性應(yīng)變和位移變形也越大。其中一個鼓泡的裂紋深度變大會使所有鼓泡的應(yīng)力和J積分值都變小,其中自身鼓泡裂紋降低最大。最后,結(jié)合安全評定準(zhǔn)則對多鼓泡裂紋的設(shè)備進(jìn)行評估,設(shè)備安全評估結(jié)果與模擬結(jié)果基本一致,所以該準(zhǔn)則具有一定工程實用價值。本文分析結(jié)果對多鼓泡裂紋和設(shè)備安全評估的研究具有一定的參考意義。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O346.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 袁景;;化工設(shè)備在濕硫化氫環(huán)境中的腐蝕問題及防護方式研究[J];內(nèi)燃機與配件;2017年03期

2 楊齊;陳定岳;陳虎;王杜;;壓力容器板材中氫鼓泡缺陷的超聲Lamb波檢測[J];無損檢測;2016年10期

3 胡序春;芮執(zhí)元;馮瑞成;;基于ABAQUS平臺的裂紋擴展數(shù)值模擬分析[J];機械制造;2016年05期

4 周斌;孫鵬;周蜜;梁科;;基于有限元的非共線邊裂紋相互影響研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2016年13期

5 任歡;王偉;;基于概率斷裂力學(xué)含凹坑壓力管道的安全評定[J];石油化工設(shè)備;2016年02期

6 王和慧;馮亞娟;侯峰;;20g材料中氫擴散規(guī)律研究及氫對材料力學(xué)性能的影響[J];壓力容器;2015年12期

7 李巖;付安慶;韓燕;;濕硫化氫環(huán)境中20G鋼氫鼓泡原因[J];腐蝕與防護;2015年07期

8 邢春輝;曹啟武;吳偉東;盧翔;;含多裂紋結(jié)構(gòu)的剩余強度有限元分析[J];中國科技論文;2015年10期

9 賴永泉;;基于合于使用原則的壓力容器安全評定技術(shù)[J];中國特種設(shè)備安全;2014年11期

10 閆象葵;;濕硫化氫環(huán)境中承壓特種設(shè)備應(yīng)力腐蝕研究與防治措施[J];科技傳播;2014年19期

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1 喬午鋒;基于失效評定圖的船舶與海洋裂紋結(jié)構(gòu)強度直接計算法研究[D];華中科技大學(xué);2015年

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1 顏昌琴;氫致鼓泡缺陷壓力管道力學(xué)行為分析及剩余強度評價研究[D];重慶科技學(xué)院;2017年

2 楊翔寧;加筋壁板疲勞裂紋擴展過程模擬與壽命研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

3 張少杰;加氫裝置氫致鼓泡的有限元模擬及其合于使用評價[D];華東理工大學(xué);2015年

4 馮亞娟;濕硫化氫環(huán)境下氫鼓泡形成機理分析及防護措施研究[D];華東理工大學(xué);2015年

5 趙磊;重要性抽樣Monte-Carlo法在概率斷裂力學(xué)分析中的應(yīng)用研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

6 呂學(xué)奇;氫在純凈寬厚板鋼中的擴散及對力學(xué)性能的影響[D];上海大學(xué);2013年

7 秦曉峰;厚壁管道均布徑向多裂紋相互作用的有限元研究[D];東北大學(xué);2011年

本文編號：2741211