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机械工程学报 2015年第6期51卷 51-57页

作者：武欣宇赵姿贞陈旭天津大学化工学院天津300072

加氢反应器在服役过程中会受到高温高压和循环载荷的共同作用,设计时必须同时考虑蠕变和疲劳的影响。ASME规范案例2605提供一种针对2.25cr1mov钢的蠕变疲劳寿命设计方法。借助有限元分析软件ANSYS,采用案例2605中的方法对加氢反应设备... 详细信息

加氢反应器在服役过程中会受到高温高压和循环载荷的共同作用,设计时必须同时考虑蠕变和疲劳的影响。ASME规范案例2605提供一种针对2.25cr1mov钢的蠕变疲劳寿命设计方法。借助有限元分析软件ANSYS,采用案例2605中的方法对加氢反应设备圆柱筒体直接管结构进行蠕变疲劳寿命校核,详细阐述该案例的设计思想和具体步骤,并讨论操作温度和压力对于设计寿命的影响。结果表明,接管结构蠕变疲劳寿命校核满足要求,筒体与直接管连接处出现应力集中,由于蠕变应变的产生,应力集中处的应力值随蠕变时间的增加不断下降,蠕变损伤累积速度也随之下降。同时,提高操作温度和操作压力均会造成蠕变损伤的增加,疲劳应力幅对蠕变疲劳的寿命影响较大。针对模拟结果,提出一些提高结构蠕变疲劳寿命的措施。

关键词：加氢设备 2.25cr1mov 蠕变疲劳

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2.25cr1mov钢加氢反应设备蠕变疲劳寿命设计方法

2.25Cr1MoV钢加氢反应设备蠕变疲劳寿命设计方法

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作者：武欣宇天津大学

学位级别：硕士

加氢反应设备在服役过程中会受到高温高压和循环载荷的共同作用,在设计过程中需要同时考虑蠕变疲劳交互和热应力的影响。而目前针对高温构件蠕变疲劳交互作用的设计方法很少且适用性不强。ASME规范案例2605基于Omega蠕变损伤模型提供了... 详细信息

加氢反应设备在服役过程中会受到高温高压和循环载荷的共同作用,在设计过程中需要同时考虑蠕变疲劳交互和热应力的影响。而目前针对高温构件蠕变疲劳交互作用的设计方法很少且适用性不强。ASME规范案例2605基于Omega蠕变损伤模型提供了一种针对加氢反应设备用钢2.25cr1mov的蠕变疲劳交互作用寿命设计方法。本文针对加氢反应设备在设计中需要考虑的不同失效模式,参照ASME规范对加氢反应设备分别进行了静载强度校核和蠕变疲劳交互作用下的寿命设计,并对裙座进行了优化设计以减小热应力。本研究对于加氢反应设备及其他高温容器或管道的设计及安全运行具有重要的指导意义。Omega蠕变方法可用于高温服役设备剩余寿命的评估,本文对Omega蠕变损伤方法进行介绍,给出了通过实验获得Omega参数的方法。在455℃不同应力水平下进行蠕变试验,通过Omega蠕变方法对于试样的剩余寿命进行预测。预测结果表明,当试样进入蠕变第三阶段后,Omega蠕变方法对剩余寿命的预测结果比较理想。对规范中Omega蠕变模型分析可知,多轴损伤参数?m随着温度和应力的增加而下降,多轴因子Kt大于0.5时,多轴损伤参数?m快速增长。借助有限元分析软件ANSYS,以加氢反应设备圆柱筒体正交接管结构为例,分别采用线弹性分析方法和弹塑性分析方法,对结构进行静载下的强度校核。结果表明强度校核满足要求。采用ASME案例2605中的方法对结构进行蠕变疲劳寿命校核,讨论操作温度和压力对于设计寿命的影响。结果表明,接管结构蠕变疲劳寿命校核满足要求,筒体与正交接管连接处出现应力集中,由于蠕变应变的产生,应力集中处的应力值随蠕变时间的增加不断下降,蠕变损伤累积速度也随之下降。同时,提高操作温度和操作压力均会造成蠕变损伤的增加,疲劳应力幅对蠕变疲劳的寿命影响较大。针对模拟结果,提出一些提高结构蠕变疲劳寿命的措施。对于加氢反应设备裙座结构进行热应力分析并进行尺寸优化设计。分析表明,在裙座中设置温箱能够有效减小裙座热应力,增加温箱高度和增大过渡圆角可以有效减小裙座热应力。

关键词：加氢设备 2.25cr1mov 蠕变疲劳分析设计热应力

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2.25cr1mov钢高温低周疲劳及疲劳蠕变交互作用的研究

2.25Cr1MoV钢高温低周疲劳及疲劳蠕变交互作用的研究

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作者：田阳天津大学

学位级别：硕士

加氢装置是石化行业的关键设备,加氢设备长期工作在高温、高压临氢环境中。随着我国石化行业的发展,加氢装置趋于大型化,操作环境也愈来愈苛刻,对设备的安全性提出了更高的要求,这些设备一旦失效,将会给人员安全和国家财产带来严重的损... 详细信息

加氢装置是石化行业的关键设备,加氢设备长期工作在高温、高压临氢环境中。随着我国石化行业的发展,加氢装置趋于大型化,操作环境也愈来愈苛刻,对设备的安全性提出了更高的要求,这些设备一旦失效,将会给人员安全和国家财产带来严重的损失。疲劳、蠕变及其交互作用是高温高压环境下结构失效的典型模式,对设备的安全运行至关重要,几十年来是各国学者一直面临的难题。2.25cr1mov钢是一种新开发的加氢反应器用钢,钒元素的加入使其相对传统的2.25cr1Mo钢具有更好的高温力学性能和抗氢腐蚀性能。本文以2.25cr1mov钢为研究对象,对其进行了高温条件下应变控制的单轴拉伸试验、低周疲劳试验和疲劳蠕变交互试验。研究了温度和平均应变对材料高温低周疲劳行为的影响,对材料在疲劳蠕变交互条件下的损伤机理和寿命预测进行了讨论。试验结果表明(1)试验温度由室温升高到的455℃时,2.25cr1mov钢的强度和塑性均有所降低。在455℃条件下,材料具有一定的率相关性。(2)455℃时,2.25cr1mov钢表现出明显的循环软化特性和Masing特性,Manson-Coffin方程和塑性应变能法对材料低周疲劳寿命都具有一定的预测精度。(3)355℃-555℃温度范围内,随着温度升高,材料表现出循环软化加速,循环稳定塑性应变能变大,疲劳寿命降低的趋势。但在455℃时,材料由于动态应变时效作用使得材料抵抗循环变形能力有所提升,循环应力幅和塑性应变能相对于355℃时变化不大。(4)455℃时改变应变比引入平均应变会产生初始平均应力,但对材料的循环软化特性没有影响,不同应变比条件下的循环应力响应曲线基本重合,塑性应变能相差不大,疲劳寿命基本一致。(5)455℃和555℃温度下,材料表现出明显的疲劳蠕变交互作用,疲劳寿命随着保持时间的增加明显降低,相同保持时间下拉伸和压缩组合保持损伤最大,拉伸保持影响次之,压缩保持损伤最小。通过分析疲劳蠕变交互机理,提出了修正的塑性应变能法,结果表明该方法对材料疲劳蠕变交互作用下的疲劳寿命具有一定的预测能力。

关键词： 2.25cr1mov 低周疲劳平均应变蠕变疲劳寿命预测

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2.25cr1mov带极电渣堆焊Inconel625的试验与应用

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化工设备与管道 2016年第3期43卷 40-42页

作者：王庆国杨春来温发张金宇中航黎明锦西化工机械(集团)有限责任公司辽宁葫芦岛125001 中航黎明锦化机石化装备(内蒙古)有限公司内蒙古鄂尔多斯010300

主要介绍Inconel625在基材2.25cr1Mo V上的带级电渣堆焊试验过程及结果,并以此为依据编制的焊接工艺用来指导某反应器的带极电渣堆焊。通过对堆焊接头的各项检测数据以及该设备安全服役的反馈信息,证明评定试验数据是准确可靠的,焊接工... 详细信息

主要介绍Inconel625在基材2.25cr1Mo V上的带级电渣堆焊试验过程及结果,并以此为依据编制的焊接工艺用来指导某反应器的带极电渣堆焊。通过对堆焊接头的各项检测数据以及该设备安全服役的反馈信息,证明评定试验数据是准确可靠的,焊接工艺是可行合理的。

关键词： 2.25cr1mov 带极电渣堆焊 Inconel625

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2.25cr1Mo和2.25cr1mov钢高温疲劳裂纹扩展规律研究

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化工装备技术 2006年第1期27卷 49-53页

作者：叶菁浙江省天正设计工程有限公司

对2.25C r1M o和2.25C r1M oV钢在常温到500℃的温度区间内的多个温度上进行疲劳裂纹扩展速率测试和分析,对疲劳断口形貌进行观察,得到了两种材料的高温疲劳裂纹扩展规律。结果表明:两种材料高温下疲劳裂纹扩展规律基本一致;裂纹扩展速... 详细信息

对2.25C r1M o和2.25C r1M oV钢在常温到500℃的温度区间内的多个温度上进行疲劳裂纹扩展速率测试和分析,对疲劳断口形貌进行观察,得到了两种材料的高温疲劳裂纹扩展规律。结果表明:两种材料高温下疲劳裂纹扩展规律基本一致;裂纹扩展速率随着温度的升高而增大;疲劳裂纹扩展方式由穿晶型为主向沿晶型为主转变。

关键词：高温疲劳裂纹2.25cr1Mo 2.25cr1mov 疲劳裂纹扩展速率高温疲劳规律研究裂纹扩展规律钢断口形貌

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ASME规范案例2605中的两种蠕变疲劳寿命评估方法的应用和比较

ASME规范案例2605中的两种蠕变疲劳寿命评估方法的应用和比较

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第九届全国压力容器学术会议

作者：关凯书周腾飞章骁程华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室

随着环境问题的日益凸显以及原油质量日益下降,加氢装置被广泛地用于石油化工行业。由于相关工艺的要求,在服役过程中加氢设备需要承受高温高压和循环载荷,在评估加氢设备的寿命时必须同时考虑蠕变和疲劳对设备的影响。规范案例2605（Co... 详细信息

随着环境问题的日益凸显以及原油质量日益下降,加氢装置被广泛地用于石油化工行业。由于相关工艺的要求,在服役过程中加氢设备需要承受高温高压和循环载荷,在评估加氢设备的寿命时必须同时考虑蠕变和疲劳对设备的影响。规范案例2605（Code Case 2605）中提供了两种评估2.25cr1mov钢制承压设备蠕变疲劳寿命的方法。利用大型有限元商业软件ANSYS按照规范案例2605中的两种方法分别计算了设备的蠕变疲劳寿命,并将两种方法的结果进行了比较。结算结果表明,两种方法计算出的设备的蠕变疲劳寿命基本相同,方法1作为一种简化后的方法可以用来评估2.25cr1mov钢制承压设备的蠕变疲劳寿命。最后根据计算结果提出了一些提高设备蠕变疲劳寿命的建议。

关键词： 2.25cr1mov 蠕变疲劳寿命加氢设备规范案例2605

来源： cnki会议评论

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