含缺陷电厂压力容器应力分析及安全评定

发布时间：2020-03-23 11:42

【摘要】： 压力容器是一种易发生破坏性事故的设备,因此压力容器的安全评定也显得越来越重要。压力容器通过安全评定可以避免一些不必要的返修和报废,可以节省大量资金和人力物力。开展对电厂含缺陷压力容器的安全评定工作,不仅可以保障发电厂的安全运行和整个电网稳定供电,而且对提高经济效益也具有重要的贡献。 目前,国内外广泛开展基于“合于使用”原则的压力容器安全评定的研究,提出了一系列的含缺陷结构安全评定准则,如BS7910、SINTAP、GB/T19624-2004等。“合于使用”原则的基础是理论分析和实验测试的科学方法,它取代了“完美无缺”的经验性方法,它要客观地保证压力容器不发生任何已知机制的失效事故。 本研究在工程现场考察和论证的基础上,选用国内外得到广泛应用的英国评定标准BS7910作为理论基础,并依据标准开展了相关实验、应力参数计算和缺陷评定专家系统的编制。研究以现场采集的压力容器用钢为实验材料,进行了单轴拉伸实验、断裂韧性测试实验等,然后将实验所得数据和查询得到的相关数据建立了材料性能数据库;研究过程中建立了典型电厂压力容器的有限元模型,采用数值模拟的方法计算了相关应力参数,并建立了分类应力数据库。缺陷评定专家系统是缺陷安全评定过程的有效辅助手段,可以帮助普通工程技术人员掌握复杂的缺陷评定过程。
【图文】：

（b）结构和焊缝尺寸，制造工序；（c）应力（压应力、热应力、残余应力荷其它任何形式的机械载荷产生的应力）和温度（包括瞬态温度）；（d）屈服强度或者 0.2％条件屈服强度，抗拉强度和弹性模量（一定情况下，需要完整的工程应力—应变曲线）；（e）断裂韧性（KIC、J 和 CTOD）数据。2.4 平面缺陷断裂评定 BS7910 简介2.4.1 缺陷描述及复合2.4.1.1 评定时所需要的缺陷尺寸BS7910 要求通过无损检测方法确定缺陷类型、尺寸及位置。平面缺陷一般是通过其包络线的矩形高度和长度来定义的，其尺寸如图 2-1 所示。各种缺陷特征尺寸分别为：表面缺陷 a 和 2c；埋藏缺陷 2a，2c；贯穿缺陷 2a。

图 2-8（a）主应力平面是焊缝中主应力在三个平面上投影的产生应力集中、参考应力值比较高的面（b）焊缝在主应力平面上的投影图 2-8 所示分布的缺陷：裂纹 1 的深度 2a1和宽度 2c1；裂纹 2 的深度 2a2度 2c2；裂纹距离 s1和 s2。其中：c1＜c2，2 c1、2 c2和 s2是投影长度。果：s1≤a1+ a2 Ⅰ）当 a1/c1或 a2/c2＞1 时，s2≤2c1Ⅱ）当 a1/c1和 a2/c2＜1 时，s2＝0缺陷复合尺寸为：2a 是投影面上最小高度2c=2c1+2c2+s2（2）焊缝中的非共面表面裂纹和埋藏裂纹复合
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH49

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本文编号：2596672