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壓力容器彈塑性蠕變疲勞分析簡訊

發布時間:2018-06-27 13:44:14   點擊量:

    隨著煉油和化工裝置的不斷大型化,設備的規格也不斷加大,標準中材料的許用應力大幅提高,這對于高參數的加氫反應器輕量化設計有著重要的意義。與此同時,標準中還要求對于工作在蠕變范圍內的承壓部件應按規定的Omega Project蠕變方程采用有限元軟件進行計算,考察其在1'000'000小時內的蠕變損傷及計及開停車在內的蠕變疲勞壽命預估。
    
目前商用有限元軟件中未提供Omega Project蠕變方程的定義,現運用軟件提供的用戶自定義子程的功能根據OmegaProject蠕變方程定義開發了蠕變子程,并采用了各種模型及工程實例對子程進行了驗證,從而實現了蠕變疲勞分析在通用有限元軟件中的應用。
    
2017~2018年,全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會項目組首次對某加氫反應器進行了考慮了材料蠕變特性的彈塑性應力分析。
    
項目組針對該項目進行了以下的工作:1)對各個承壓部位按真實開、停車升降溫曲線、升降壓曲線進行多個循環的考慮到材料蠕變特性的彈塑性分析;2)采用危險點的應力應變滯洄曲線進行棘輪判定,運用自定義的應變線性化處理功能對焊縫區、熱影響區、母材的累積的非彈性應變進行線性化處理,判定其薄膜應變、薄膜加彎曲應變、總應變是否滿足規范要求;3)考察在1'000'000小時內結構上的蠕變損傷系數是否滿足規范要求。
    設備彈塑性蠕變疲勞分析對于設備的輕量化設計有著重要的指導意義,也是對我國壓力容器應力分析設計領域進行的非常有意義的探索,同時對分析設計標準的修訂具有重要的參考價值。

 

              

                            溫度場分布

              

 

關鍵節點應力隨時間變化曲線

 

                    

最大應力節點應力應變滯洄曲線

 

             

關鍵節點蠕變損傷系數隨時間變化曲線

 

                

蠕變損傷系數分布云圖

 

 

             

關鍵節點應力隨時間變化曲線

 

          

關鍵節點上的蠕變損傷系數隨時間變化曲線

 

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