合成氨二段轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐失效研究

1、四川大學(xué)碩士學(xué)位論文合成氨二段轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐失效研究姓名:周召貴申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:黃衛(wèi)星;韋俊林20031101 第章緒論 圖16100E8管板失效照片 第二:章疲勞裂紋擴(kuò)展分析發(fā)麻力有限元計算定(焊接在管板上,那么列管的膨脹將受到焊縫和管板的約束,從而對焊縫和管板施加作川力,在焊縫和管板卜-造成額外的廊力場,其影響可以很大,可以將管板明顯頂起。 圖3一】100E8列管與管板角焊縫示意圖(2列管與管板角焊縫焊接應(yīng)力有限元模擬計算為便于分析,將圖31中的中心列管稱為中心管,其他列管稱為周邊管,不失散性,這里分析在周邊管已焊接完成的條件下焊接中心管時,在焊縫醫(yī)和管板上造成的焊

2、接應(yīng)力。為方便起見,材料參數(shù)從文獻(xiàn)10l選取。15CrMo 和100E8使用的ASME SA387Gr.“c1.2管板兩種材料化學(xué)成分見表3一l和力學(xué)性能見表32,熱處理規(guī)范和會相組織(鐵素體+珠光體相似,也就是說15CrMo足同ASME SA387GLll C1.2相當(dāng)?shù)膰a(chǎn)材料,計算時作為一種材料處理,材料參數(shù)使用15CrMo的材料參數(shù),見表33。 第:章疲勞裂紋打勝分析及麻力有限元計箅(1|于對稱性,垂直于x軸的而在x軸方向的位移為UX=O(2垂直于Y軸的而在Y軸方向的位移為UY=O, 圖32ioo E8有限元計算模型 圖33100E8單元劃分情況2 第一章疲勞裂紋擴(kuò)展分析搜應(yīng)力有限元計

3、算 圖35100E8管板列管焊接區(qū)殘余應(yīng)力O.圖 圖36100E8管板(圖中上表面是氣側(cè)焊接殘余應(yīng)力o t圖叫川大學(xué)I.櫸碗.學(xué)位論文 圖37100E8管板(固中上表面是氣側(cè)焊接殘余應(yīng)力o,圖 圖38100E8管板(圖中上表面是水側(cè)焊接殘余應(yīng)力o,圖24 朋川大學(xué)卜裎碗j學(xué)位論文根據(jù)文獻(xiàn)【11】,通過管板聲發(fā)射檢測確定了管板列管焊接接頭裂紋擴(kuò)展臨界壓力,下面通過有限元法計算管板應(yīng)力分布情況,然后使用計算所得廊力,采用斷裂力學(xué)方法計算在臨界壓力卜l管板與列管焊接接頭卜可能的I臨界裂紋尺寸與形式。3_3.1100E8有限元模型與邊界條件為了獲得管板與列管焊接接頭部位的成力分布,必須對全長列管、殼、

4、管板和部分管箱進(jìn)行三維有限元計算。rq以認(rèn)為進(jìn)口端管板和出口端管板對稱分布在廢熱鍋爐兩端,又山于列管存管板卜分布的對稱性,實際計算模型相當(dāng)i 100E8列管與管板的1/8,見圖39,圖39中共有107只列管(長2475mm。對圖39模型劃分單元,共需1,050,000以上的單元,管板單元劃分情況見圖310。由于單元數(shù)量巨大,尤法同時對整個模型進(jìn)行計算,所以使削了substructures(單元組技術(shù),即將每幾只(通常足1、2、3只列管劃分成1個單元組,分別對對每個單元組進(jìn)行有限元計算,討。算在載荷條件下單元組對外鼎管皈1的辦裂朝4。對犖元組悸籪:肄再,囊引剪管板,在計掌蹬板的勤分布時,將所有單元組對管板的力學(xué)影響考慮進(jìn)來,最后獲得管板的應(yīng)力分布。 圖39100E8有限元模型第i搴疲勞裂紋擴(kuò)旌分析及脅力訂勝元訓(xùn)算 圖3一10100E8管板有限元單元劃分圖計算時使用如下邊界條件:(1閣39中平行j二管板表面且離管板表面最遠(yuǎn)的列管、旁路管、