含埋藏球型缺陷管道蠕變裂紋萌生的預(yù)測(cè).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源行業(yè)高效利用和節(jié)能減排要求的不斷提高，應(yīng)用高溫力學(xué)性能更優(yōu)異的鋼種、提高電廠管道服役溫度和壓力成為大勢(shì)所趨。然而，蒸汽溫度和壓力的提高導(dǎo)致服役環(huán)境更加惡劣，導(dǎo)致力學(xué)性能薄弱、含缺陷較多的焊接接頭易出現(xiàn)失效，因此需要對(duì)結(jié)構(gòu)完整性評(píng)定和電廠的安全運(yùn)行提出更加嚴(yán)苛的要求。
　　國(guó)際上高溫結(jié)構(gòu)完整性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)主要有BS7910、R5等，它們對(duì)含裂紋管道的評(píng)估已經(jīng)相對(duì)成熟，但對(duì)含埋藏體積型缺陷管道的評(píng)估方法仍不完善。這些標(biāo)準(zhǔn)

2、通常先判斷是否符合基于經(jīng)驗(yàn)或彈塑性安定分析提出的免評(píng)條件，不符合則當(dāng)作裂紋處理。然而，上述方法沒(méi)有考慮蠕變機(jī)制下的損傷累積，直接免評(píng)可能偏危險(xiǎn)，而按照現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)表征為裂紋又可能導(dǎo)致過(guò)度保守的返修或更換，迫使機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　因此，本文基于損傷力學(xué)理論，利用數(shù)值模擬技術(shù)研究了含埋藏球型缺陷管道的蠕變損傷機(jī)理，并提出了蠕變裂紋萌生壽命預(yù)測(cè)模型。論文的主要研究工作及結(jié)論如下：
　　1.提出了一個(gè)新的物理參量—

3、—平均等效應(yīng)力，即在蠕變裂紋萌生時(shí)間ti內(nèi)等效應(yīng)力對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分，然后除以ti。平均等效應(yīng)力能夠表征整個(gè)蠕變階段的應(yīng)力水平，具有物理意義。
　　2.基于平均等效應(yīng)力法，研究了含埋藏球型缺陷P92鋼管道蠕變裂紋的萌生規(guī)律，并從應(yīng)力和拘束兩個(gè)方面分析了這些規(guī)律存在的內(nèi)因，進(jìn)而提出了含埋藏球型缺陷P92鋼管道蠕變裂紋萌生位置和時(shí)間的預(yù)測(cè)公式。
　　3.進(jìn)一步改進(jìn)了蠕變裂紋萌生預(yù)測(cè)公式，可考慮不同的材料性能和服役溫度，建立了一套適用