汽水分离器壁厚的计算和选取原则
更新时间:2022-12-15 08:04:12 信息来源:beat365手机中文官方网站技术部汽水分离器处在过冷水—饱和水一饱和蒸汽一过热蒸汽4种介质状态下工作,对设备的承载能力是非常苛刻的考验,设计时必须对各种工况进行全面分析,包括材料使用状态、材料机械性能的变化等等。当汽水分离器内介质为过热蒸汽阶段时,工作温度为570℃,此时筒壁材料处于高温和内压载荷的双重作用下,金属的变形将随时间而不断增加,此时,材料有发生蠕变的可能,因此,汽水分离器的壁厚强度计算,分别采用了常规设计方法和应力分析方法。
使用SW6-1999App,依据ASME核电规范与标准BPVC—III核设施部件建造规范第1册 NH分卷中的NH-2160,选取许用应力,根据GB150-1998《钢制压力容器》相关强度公式进行计算,同时,按等效原理进行切向斜接管的补强计算;应力分析计算参照JB4732-1995《钢制压力容器一应力分析标准》,采用ANSYS10.0进行建模计算,施加内压力载荷、考虑高温蠕变对设备的影响、施加接管外载 荷作用后,接管根部薄膜加弯曲应力的评定、考虑温度载荷产生的局部温差应力;参考BS EN 13445-3:2009Clause19蠕变设计的许用应力调整,按 ASME 核电规范与标准BPVC—Ill核设施部件建造规范NC分卷,计算出汽水分离器壁厚,并且考虑汽水分离器承受疲劳、循环交变的承载过程和蠕变的影响。
单从预防蠕变损伤角度考虑,可以通过增加设备壁厚,采用补偿方法降低蠕变损伤程度,即用增加壁厚方法,将蠕变损伤的时间尽量延长,以保证设备的使用寿命;从疲劳损伤角度考虑,设备的壁厚越薄越好,因为在满足内压强度要求的情况下,壁厚较薄时,内、外壁温差所产生的径向温差应力较小,设备的疲劳损伤程度越小,可增强设备抗疲劳能力。这两者是相互牵连和相互制约的,需兼顾考虑后进行设计。
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