P92钢管道弯头的蠕变及其数值模拟

发布时间：2018-11-09 09:49

【摘要】：随着火电机组参数和容量的增大,机组的安全运行问题愈来愈突出,而管道在高温高压下的蠕变是设备发生故障的一个主要因素。弯头在电厂管路中起着至关重要的作用,同时也是较易出现失效的环节,因此对在高温条件下工作的处于多轴应力状态下的管道弯头的蠕变行为进行研究,对电站管道设计、寿命管理、建立高温结构完整性评点规范具有重大意义。本文设计并进行了全尺寸管道弯头的蠕变试验,实现管道弯头在650℃弯矩载荷作用下的持续实验,并设计了测点的采集方案观察不同时效时的变形情况和微观组织形貌,研究多轴应力下P92钢的蠕变行为以及硬度、应力的影响。同时选取蠕变本构模型进行有限元分析,对ANSYS软件二次开发加入损伤的影响以模拟蠕变的整个阶段,探究弯头的应力分布、损伤发展与蠕变的关系,结果表明损伤会改变应力的分布情况,但对弯头蠕变的分布影响较小,并分析了弯头的主要失效位置及寿命。且考虑到弯头制造工艺工程中壁厚的改变,模拟分析不等壁厚时弯头的蠕变与等壁厚时的区别,研究实际情况下壁厚的变化对弯头蠕变的影响,发现壁厚会改变应力的分布梯度,但不会造成损伤发展速度的变化。通过实验结果与模拟结果的对比,验证由缺口试验得到的多轴应力状态对蠕变影响的结论和蠕变模型的有效性,以及本文的模拟分析具有一定的可靠性和参考性。
[Abstract]:With the increase of thermal power unit parameters and capacity, the problem of unit safe operation becomes more and more serious, and the creep of pipeline under high temperature and high pressure is one of the main factors of equipment failure. The bend plays an important role in the pipeline of the power plant, and it is also the link which is prone to failure. Therefore, the creep behavior of the pipe bend working under the condition of high temperature under multiaxial stress is studied, and the pipeline design of the power station is made. Life management, the establishment of high-temperature structural integrity evaluation code has great significance. In this paper, creep tests of full-scale pipe bends are designed and carried out to realize the continuous experiment of pipe elbows under the action of 650 鈩，

本文编号：2320061