一種2.25Cr1MoV鋼加氫反應設備蠕變疲勞壽命設計方法
本文關鍵詞: 加氫設備 .CrMoV 蠕變疲勞 出處:《機械工程學報》2015年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:加氫反應器在服役過程中會受到高溫高壓和循環(huán)載荷的共同作用,設計時必須同時考慮蠕變和疲勞的影響。ASME規(guī)范案例2605提供一種針對2.25Cr1MoV鋼的蠕變疲勞壽命設計方法。借助有限元分析軟件ANSYS,采用案例2605中的方法對加氫反應設備圓柱筒體直接管結構進行蠕變疲勞壽命校核,詳細闡述該案例的設計思想和具體步驟,并討論操作溫度和壓力對于設計壽命的影響。結果表明,接管結構蠕變疲勞壽命校核滿足要求,筒體與直接管連接處出現(xiàn)應力集中,由于蠕變應變的產生,應力集中處的應力值隨蠕變時間的增加不斷下降,蠕變損傷累積速度也隨之下降。同時,提高操作溫度和操作壓力均會造成蠕變損傷的增加,疲勞應力幅對蠕變疲勞的壽命影響較大。針對模擬結果,提出一些提高結構蠕變疲勞壽命的措施。
[Abstract]:The hydrogenation reactor will be subjected to the combined action of high temperature and high pressure and cyclic load during the service. The influence of creep and fatigue must be taken into account in design. Case 2605 of ASME Code provides a design method for creep fatigue life of 2.25Cr1MoV steel. With the help of finite element analysis software ANSYS, the method of case 2605 is used to measure the circle of hydrogenation reaction equipment. The direct tube structure of column body is checked for creep fatigue life. The design idea and concrete steps of the case are described in detail, and the influence of operating temperature and pressure on the design life is discussed. The results show that the creep fatigue life of the nozzle structure meets the requirements, and the stress concentration occurs at the connection between the tube and the direct pipe. Because of the creep strain, the stress value at the stress concentration decreases with the increase of creep time, and the cumulative rate of creep damage decreases. At the same time, increasing the operating temperature and operating pressure will lead to the increase of creep damage. The fatigue stress amplitude has a great influence on the creep fatigue life. Based on the simulation results, some measures to improve the creep fatigue life of the structure are put forward.
【作者單位】: 天津大學化工學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51435012)
【分類號】:TG142.1;TH49
【參考文獻】
相關期刊論文 前6條
1 閆明;孫志禮;楊強;何雪md;;蠕變—熱疲勞交互作用的力學機理[J];機械工程學報;2009年01期
2 陳學東;范志超;江慧豐;董杰;;復雜加載條件下壓力容器典型用鋼疲勞蠕變壽命預測方法[J];機械工程學報;2009年02期
3 湛利華;王萌;黃明輝;;基于蠕變公式的時效應力松弛行為預測模型[J];機械工程學報;2013年10期
4 張建強;張國棟;姚兵印;李太江;劉福廣;;馬氏體/奧氏體異種鋼焊接接頭Ⅳ型蠕變失效數(shù)值模擬[J];機械工程學報;2013年12期
5 柳曾典;陳進;卜華全;陳學東;;2.25Cr-1Mo-0.25V鋼加氫反應器開發(fā)與制造中的一些問題[J];壓力容器;2011年05期
6 章驍程;關凱書;;ASME規(guī)范案例2605-1在承壓設備高溫疲勞壽命設計方面的應用[J];壓力容器;2013年06期
【共引文獻】
相關期刊論文 前10條
1 胡緒騰;馬曉健;宋迎東;;含保載彈性應力循環(huán)下TA12鈦合金缺口試樣的蠕變疲勞損傷分析[J];機械工程材料;2013年03期
2 劉長海;孫立勇;高軍;;2.25Cr-1Mo-0.25V鋼應力腐蝕裂紋擴展速率試驗[J];東北林業(yè)大學學報;2013年10期
3 李瑞;芮延年;尹紀財;;基于ANSYS-APDL的真空氮化爐體結構優(yōu)化設計[J];機械設計與制造;2011年09期
4 熊纓;;基于新裂紋擴展驅動力參量的焊接接頭疲勞裂紋擴展的研究[J];機械工程學報;2011年18期
5 張伯奇;蔡志鵬;王梁;吳健棟;潘際鑾;;厚板窄間隙埋弧焊焊縫階梯形斷口形成機理研究[J];機械工程學報;2012年24期
6 湛利華;王萌;黃明輝;;基于蠕變公式的時效應力松弛行為預測模型[J];機械工程學報;2013年10期
7 韓豫;王可勝;劉全坤;;應變強化對奧氏體不銹鋼高溫疲勞行為的影響[J];機械工程學報;2013年12期
8 湯國安;;熱高壓分離器的特殊制造簡介[J];能源研究與管理;2014年01期
9 韓一純;陳學東;范志超;卜華全;;熱輸入對2.25Cr1MoV鋼粗晶熱影響區(qū)再熱裂紋敏感性的影響[J];機械工程學報;2015年06期
10 胡廣岐;王志剛;胡天江;;國產2.25Cr-1Mo-0.3V鋼熱處理工藝試驗研究[J];石油化工設備;2012年02期
相關博士學位論文 前1條
1 韓豫;應變強化奧氏體不銹鋼制壓力容器工藝研究及其在典型介質環(huán)境中的性能評價[D];合肥工業(yè)大學;2012年
相關碩士學位論文 前6條
1 蔣麗君;重復荷載作用下瀝青混合料疲勞損傷與蠕變損傷特性研究[D];長沙理工大學;2011年
2 黃莉榕;機載環(huán)境下雷達波導的疲勞特性分析[D];南京理工大學;2010年
3 李銅;2.25Cr-1Mo-0.25V鋼制加氫反應器最低升壓溫度的研究[D];華東理工大學;2013年
4 許偉;熱循環(huán)對2.25Cr1Mo0.25V鋼組織和性能的影響[D];遼寧石油化工大學;2014年
5 李海波;力電場作用下電介質固體內缺陷演化和力學特性研究[D];上海交通大學;2014年
6 侯奕冰;2A14鋁合金蠕變校形工藝數(shù)值模擬及實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年
【二級參考文獻】
相關期刊論文 前10條
1 李勁風;鄭子樵;李世晨;任文達;陳文敬;;鋁合金時效成形及時效成形鋁合金[J];材料導報;2006年05期
2 高慶,康國政,楊顯杰,蔡力勛;304不銹鋼高溫多軸非比例循環(huán)棘輪行為的粘塑性本構描述[J];核動力工程;2002年03期
3 張國棟;蘇彬;;高溫低周應變疲勞的三參數(shù)冪函數(shù)能量方法研究[J];航空學報;2007年02期
4 湛利華;李炎光;黃明輝;張猛;;2124鋁合金蠕變時效本構方程[J];華南理工大學學報(自然科學版);2012年04期
5 李柏林,林建國,姚新;蠕變損傷本構方程的優(yōu)化特性[J];機械工程學報;2003年03期
6 陳學東;范志超;陳凌;蔣家羚;楊鐵成;;三種疲勞蠕變交互作用壽命預測模型的比較及其應用[J];機械工程學報;2007年01期
7 閆明;孫志禮;楊強;何雪md;;蠕變—熱疲勞交互作用的力學機理[J];機械工程學報;2009年01期
8 張詩昌;宗欽;胡衍生;程曉茹;;高溫低應力下AZ31鎂合金的蠕變性能及蠕變機理[J];機械工程學報;2009年03期
9 胡志宏;郝衛(wèi)東;薛美盛;王軍;;1000MW超超臨界燃煤鍋爐燃燒與NO_x排放特性試驗研究[J];機械工程學報;2010年04期
10 李俊琛;李旭東;盛捷;馮偉;任淮輝;;多晶體材料構件的跨尺度仿真計算[J];機械工程學報;2011年10期
【相似文獻】
相關期刊論文 前10條
1 張國棟;趙彥芬;薛飛;張路;劉艷;賴云亭;;P91鋼蠕變-疲勞交互作用應變特征與壽命預測[J];中國電力;2011年10期
2 王連慶,,王建國,唐俊武;多軸應力下蠕變疲勞交互作用[J];北京科技大學學報;1994年04期
3 陳杰富 ,李厚毅 ,林洪書 ,劉洪杰;12Cr1 MoV鋼蠕變—疲勞交互作用特性曲線研制[J];壓力容器;2003年02期
4 陳杰富,李厚毅,林洪書,劉洪杰;12Cr1MoV鋼制部件蠕變-疲勞交互作用特性曲線的研究[J];發(fā)電設備;2004年01期
5 毛雪平,蒲澤林;蠕變-疲勞交互作用的壽命計算方法[J];上海汽輪機;2003年02期
6 李國成;孫偉松;王為良;潘錦泰;;1.25Cr-0.5Mo鋼在蠕變疲勞交互作用下的裂紋擴展分析[J];熱加工工藝;2010年18期
7 章小滸;計算貫穿裂紋疲勞J積分范圍和蠕變J積分范圍簡化方法的改進[J];壓力容器;1993年01期
8 薛紅軍,呂國志;基于壽命—時間分數(shù)法計算蠕變疲勞的失效概率[J];機械強度;2002年01期
9 KeijiSonoya,杜游;利用Diercks公式推算Cr-Mo鋼蠕變疲勞壽命[J];寬厚板;1997年03期
10 ;[J];;年期
相關會議論文 前1條
1 孫亞芳;金堯;;結構鋼蠕變/疲勞共同作用下壽命估算方法[A];第五屆全國MTS材料試驗學術會議論文集[C];2001年
相關碩士學位論文 前1條
1 郝玉龍;P91鋼蠕變特性及蠕變疲勞交互作用研究[D];西南交通大學;2005年
本文編號:1550221
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/1550221.html