在役直管压力平衡型膨胀节寿命评估技术研究

发布时间：2017-07-04 15:09

  本文关键词：在役直管压力平衡型膨胀节寿命评估技术研究

  更多相关文章： 直管压力平衡型膨胀节 寿命评估技术 有限元分析 寿命影响因素 措施

【摘要】：膨胀节是一种弹性补偿元件,其主要的作用是吸收设备、管道等的受热位移和机械位移,并且还能够减少振动和噪音等。由于膨胀节的这种特性,在石油化工、机械、桥梁等工业领域中膨胀节得到了广泛的发展及应用。膨胀节是一个具有使用寿命的结构元件,当膨胀节的使用达到一定时间后,膨胀节就会发生破坏。膨胀节的寿命的影响因素很多,为了保证生产安全,应该定期对膨胀节进行寿命评估。本文主要是针对用于压力管道中的在役直管压力平衡型膨胀节的寿命评估技术和寿命影响因素进行研究。主要有以下几个研究成果： (1)对在役的直管压力平衡型膨胀节进行寿命评估,通过对该膨胀节的波纹管冷态和热态工况下变形量的测量,波纹管表面无损探伤,膨胀节支承情况分析以及隔热导流筒检查,同时对波纹管进行强度应力计算分析,最后较为全面的提出了膨胀节寿命评估技术路线并且得出剩余使用寿命。 (2)在此次评估的直管压力平衡型膨胀节的基础上,进行有限元分析,分析结果显示理论计算和有限元模拟结果接近,以此推断此次评估是可行的。 (3)讨论了膨胀节的寿命影响因素,并用有限元软件分析膨胀节几何尺寸、温度压力对膨胀节应力的变化及寿命的影响。 (4)针对膨胀节寿命的影响因素提出了延长膨胀节工作寿命的措施。
【关键词】：直管压力平衡型膨胀节 寿命评估技术 有限元分析 寿命影响因素 措施
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH136
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-26
• 1.1 课题背景11
• 1.2 管道用波纹管膨胀节概述11-22
• 1.2.1 波纹管膨胀节的使用环境11-12
• 1.2.2 波纹管膨胀节的结构12-13
• 1.2.3 波纹管膨胀节的分类13-20
• 1.2.4 波纹管膨胀节的材料及成型方法20-21
• 1.2.5 波纹管膨胀节的设计21
• 1.2.6 波纹管膨胀节的选型21-22
• 1.3 国内外波纹管膨胀节的发展和研究状况22-24
• 1.3.1 国内外波纹管膨胀节的发展22
• 1.3.2 国内外波纹管膨胀节的研究进展22-24
• 1.4 课题的研究方法和主要内容24-25
• 1.5 课题意义25-26
• 第二章 直管压力平衡型膨胀节寿命评估26-51
• 2.1 直管压力平衡型膨胀节的结构特点26-27
• 2.2 直管压力平衡型膨胀节的工作原理27-28
• 2.3 在役直管压力平衡型膨胀节的寿命评估28-51
• 2.3.1 直管压力平衡型膨胀节的宏观检查29-32
• 2.3.2 直管压力平衡型膨胀节波纹管强度校核32-33
• 2.3.3 直管压力平衡型膨胀节表面无损探伤检查情况33-37
• 2.3.4 直管压力平衡型膨胀节应力计算及校核37-47
• 2.3.5 波纹管平面失稳的极限压力计算47-49
• 2.3.6 直管压力平衡型膨胀节的评估结论49
• 2.3.7 膨胀节寿命评估技术路线49-51
• 第三章 直管压力平衡型膨胀节的模拟计算与分析51-65
• 3.1 膨胀节应力强度计算标准介绍51
• 3.2 波纹管的结构尺寸51-52
• 3.3 有限元模拟分析52-65
• 3.3.1 有限元ANSYS软件介绍52
• 3.3.2 波纹管有限元模型的建立52-54
• 3.3.3 波纹管网格划分54-55
• 3.3.4 边界条件和载荷55
• 3.3.5 有限元模拟结果55-63
• 3.3.6 模拟结果与理论值比较分析63-65
• 第四章 膨胀节寿命影响因素65-74
• 4.1 波纹管的几何尺寸65-69
• 4.1.1 波纹管直径65-66
• 4.1.2 波纹管厚度66-67
• 4.1.3 波纹管波高67-68
• 4.1.4 波纹管波峰半径68-69
• 4.2 工作压力和温度69-70
• 4.3 工作环境及介质70-71
• 4.3.1 工作环境71
• 4.3.2 工作介质71
• 4.4 膨胀节导流筒及焊缝71-72
• 4.5 其他因素72
• 4.6 延长膨胀节寿命的措施72-74
• 第五章 结论与展望74-77
• 5.1 结论74-75
• 5.2 展望75-77
• 参考文献77-81
• 致谢81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 田坤;竺长安;;U形波纹管疲劳寿命研究[J];传感器与微系统;2011年02期

2 张玉田;杨方;齐乐华;高军松;张茂生;;Inconel 625合金波纹管失效分析[J];材料开发与应用;2006年04期

3 曹宝璋,陈永忠,俞彬,于志萍,黄春林;金属波纹管成型方法的分析与比较[J];管道技术与设备;2001年02期

4 刘岩;段玫;张道伟;;波纹管应力分析研究进展[J];管道技术与设备;2006年04期

5 宋林红;黄乃宁;马明轩;张忠钢;张秀华;;金属波纹管疲劳寿命的有限元分析[J];管道技术与设备;2008年03期

6 李焕明;;U型波纹管膨胀节的设计与应用研究[J];中国科技投资;2012年24期

7 陈吉祥;魏煜;黄月红;;Incone l625合金波纹管失效分析[J];化工机械;2006年06期

8 于咏梅;;压力管道柔性设计及金属波纹管膨胀节的选用[J];河南化工;2009年01期

9 杜洪奎;盛水平;;不锈钢波纹管膨胀节应力腐蚀研究进展[J];中国安全生产科学技术;2011年06期

10 杜明霞;李永生;;典型管段中膨胀节的选型[J];南京师范大学学报(工程技术版);2006年02期

，

本文编号：518234