多轴应力状态下P91钢蠕变寿命损耗的研究.pdf

第23 卷 第4 期 现 代 电 力 Vol. 23 No. 4 2006 年8 月 Modern Electric Power Aug. 2006 文章编号：1007-2322（2006 ）04-0046-04 文献标识码：A 中图分类号：TK225 多轴应力状态下P91 钢蠕变寿命损耗的研究 刘 学，郑善合，徐 鸿 （华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，北京 102206 ） Investigation of P91 Steel Creep Lifetime under High Temperature-Pressure Liu Xue ，Zheng Shanhe ，Xu Hong （Key Laboratory of Condition Monitoring and Control for Power Plant Equipment （North China Electric Power University ），Ministry of Education ，Beijing 102206 ，China ） 摘 要：根据单轴及多轴实验数据，运用ANSYS 有限元方 道在服役过程常会因高温高压的长期共同作用造成 法，对高温P91 钢蠕变进行研究。基于用户可编程特性，将 蠕变断裂。尤其是弯头部位在运行过程中材料出现 含有损伤- 硬化蠕变模型的程序写入ANSYS ，该模型对含 粘塑性变形，加上管道弯头在弯制时产生初始厚度 有第三区蠕变的模拟取得较好的效果。研究了在高温下金属 不均和椭圆度现象，在管道的弯头部位形成复杂的 材料多轴蠕变的骨点应力（Skeletal Point Stress ）以及断裂时 多轴应力状态。如何正确确定压力管道蠕变的应力 间与单轴蠕变的关系。对高温高压状态下弯头发生蠕变效应 状态，直接影响到管道的设计和使用。本文运用 进行分析，指出蠕变效应对弯头部位应力变化的影响，通过 对骨点应力的分析，得出弯头部件蠕变损耗的变化情况。研 ANSYS 有限元方法，对高温金属蠕变进行研究， 究结果为正确预测高温高压弯头部件的剩余寿命提供了理论 并对多轴应力状态下弯头发生蠕变变形进行分析， 依据。 指出蠕变效应对弯头部位应力变化的影响，通过对 关键词：蠕变；P91 钢；多轴应力；骨点应力；弯头；有限 骨点应力（Skeletal Point Stress ）的分析，指出弯头 元；用户编程特性 部件蠕变损耗的变化情况。为正确预测在多轴应力 Abstract ：Investigation of the creep of P91 steel under high 状态下高温部件蠕变寿命提供了理论依据，对于评 temperature ，based on the uniaxial and multiaxial creep data ， 估高温构件的安全性和经济性具有十分重要的应用 were carried through by ANSYS. Using UPFs，which FOR- 价值。本文采用P91 钢作为研究对象。