火電廠主蒸汽管道的應(yīng)力分析和壽命評估.pdf

1、火力發(fā)電廠中鍋爐的主蒸汽管道受主蒸汽高溫高壓的影響，長期在高溫引起的溫度載荷和高壓引起的壓力載荷下工作，其失效形式主要有疲勞失效，蠕變失效以及疲勞蠕變交互作用下引起的管道材料失效。一般情況下，電廠鍋爐高溫金屬部件的設(shè)計(jì)壽命在30年或者20萬小時(shí)左右，國內(nèi)某電廠2號機(jī)組自運(yùn)行以來，機(jī)組累計(jì)運(yùn)行已超20萬小時(shí)。本文以國內(nèi)某電廠主蒸汽管道為研究對象，對其進(jìn)行應(yīng)力分析和壽命評估，對電廠的安全運(yùn)行有重要的參考價(jià)值。
　　本文基于CAESAR

2、II模擬了國內(nèi)某電廠主蒸汽管的管道布置情況，并進(jìn)行應(yīng)力校核，對CAESARⅡ建立管道模型的過程和注意事項(xiàng)進(jìn)行了詳細(xì)描述，校核了主蒸汽管道的一次應(yīng)力和二次應(yīng)力，并找出了最大三維應(yīng)力的位置。
　　本文選取國內(nèi)某電廠主蒸汽管道三維應(yīng)力最大處的彎頭為研究對象，建立了其瞬態(tài)溫度場、應(yīng)力場的數(shù)學(xué)模型和有限元模型。通過建立彎頭的幾何模型，劃分網(wǎng)格，根據(jù)主蒸汽管道彎頭在機(jī)組啟動時(shí)的設(shè)計(jì)參數(shù)（包括溫度時(shí)間變化規(guī)律和壓力時(shí)間變化規(guī)律）施加邊界條件等步

3、驟，計(jì)算了彎頭的不同時(shí)刻的溫度場和應(yīng)力場。得到了彎頭的不同時(shí)刻溫度場分布，溫度隨時(shí)間變化規(guī)律，溫度梯度分布規(guī)律和溫度梯度隨時(shí)間變化規(guī)律。計(jì)算得出了不同時(shí)刻機(jī)械應(yīng)力場的分布云圖和機(jī)械應(yīng)力-時(shí)間變化曲線以及機(jī)械應(yīng)力與蒸汽壓力之間的對應(yīng)關(guān)系。得到了彎頭所受熱應(yīng)力的分布云圖和熱應(yīng)力-時(shí)間變化曲線。模擬了主蒸汽管道彎頭在溫度和壓力兩種載荷同時(shí)作用下的總應(yīng)力場，得到了總應(yīng)力不同時(shí)刻的分布云圖和總應(yīng)力-時(shí)間變化曲線，找到了總應(yīng)力最大值的位置，為主蒸汽