高壓主蒸汽閥門(mén)高溫蠕變及沖擊強(qiáng)度研究.pdf

1、通過(guò)模化縮比660MW超超臨界主蒸汽閥門(mén)結(jié)構(gòu)，獲取目前新設(shè)計(jì)高壓主蒸汽閥門(mén)結(jié)構(gòu)。閥門(mén)結(jié)構(gòu)更加緊湊，內(nèi)表面型線(xiàn)曲率也更大，同時(shí)相對(duì)于同等容量機(jī)組來(lái)說(shuō)，進(jìn)口蒸汽參數(shù)也有所提高（535℃/16.7MPa）。為了減少生產(chǎn)成本，在不改變?cè)泻辖鸩牧系燃?jí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變結(jié)構(gòu)壁厚來(lái)應(yīng)對(duì)啟動(dòng)過(guò)程影響外，有必要對(duì)閥門(mén)長(zhǎng)期蠕變和閥門(mén)快關(guān)過(guò)程中沖擊強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算分析，保證閥門(mén)在規(guī)定服役期內(nèi)安全運(yùn)行。
　　本文以有限元軟件Abaqus為平臺(tái)，分析新設(shè)計(jì)高

2、壓主蒸汽閥門(mén)在穩(wěn)態(tài)工況以及沖擊過(guò)程中的高溫蠕變強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。
　　引入Norton-Bailey材料蠕變本構(gòu)方程和多軸等效系數(shù)，分析了閥門(mén)在主蒸汽壓力工況下、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、以及20萬(wàn)小時(shí)蠕變工況下的應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、以及多軸蠕變系數(shù)分布，研究結(jié)果表明：在純壓力工況下，過(guò)盈裝配過(guò)程中閥座、擴(kuò)散器及閥殼處的應(yīng)力較高；當(dāng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，由于溫度和溫差的影響，導(dǎo)致高應(yīng)力處應(yīng)力水平下降；20萬(wàn)蠕變小時(shí)后，應(yīng)力下降更加明顯，因此蠕變強(qiáng)度以及接

3、觸應(yīng)力下降，可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)安全以及泄漏風(fēng)險(xiǎn)。尤其考核結(jié)果顯示，密封性能逼近臨界危險(xiǎn)點(diǎn)。
　　沖擊強(qiáng)度計(jì)算分析顯示，閥碟與閥座沖擊過(guò)程中，接觸點(diǎn)接觸應(yīng)力瞬間上升，向接觸兩端下降，并且距離接觸點(diǎn)較近位置，接觸應(yīng)力會(huì)突降，由此可知大部分接觸沖擊能量集中被接觸區(qū)域結(jié)構(gòu)所吸收，形成損傷區(qū)域。閥桿與閥碟之間沖擊強(qiáng)度顯示，接觸區(qū)域的接觸應(yīng)力水平不是最高，而是閥桿頭與閥桿連接的縮頸部位更加危險(xiǎn)，應(yīng)力值更大。
　　此外，本論文中考慮到工程實(shí)踐中