炼油技术与工程
煉油技術與工程
련유기술여공정
PETROLEUM REFINERY ENGINEERING
2015年
1期
43-48
,共6页
刘铭刚%杨秀娟%闫相祯%闫涛
劉銘剛%楊秀娟%閆相禎%閆濤
류명강%양수연%염상정%염도
衬里%强度准则%热固耦合%拉压非对称%强度校核
襯裏%彊度準則%熱固耦閤%拉壓非對稱%彊度校覈
츤리%강도준칙%열고우합%랍압비대칭%강도교핵
lining%strength criteria%thermo-mechanical stress asymmetry%coupling%strength checking
采用弹性理论研究高温设备衬里结构传热规律和热-机械应力求解方法,提出基于最大线应变理论的衬里材料破坏判定准则.考虑准脆性衬里材料拉压不对称性和拉压许用应力不同,建立符合工程实际的衬里-金属复合结构线性随动有限元模型,在此基础上对衬里-金属复合结构数值模型进行热固耦合应力分析,得到在温度和内压载荷下衬里结构的拉、压应力分布及量化规律,并通过衬里材料破坏判定准则进行强度判定.研究衬里材料破坏的主要影响因素,得到内压、温度、衬里脱落程度和隔热能力失效程度对衬里-金属复合结构温度场分布及强度的影响规律:内压从0.25 MPa增大到0.45 MPa、温度从550℃升至950℃及导热系数从3.45 ×10-4 W/(mm·K)增大至2.76×10-3 W/(mm·K)过程中,金属应力增幅分别为63％,78％和300％;衬里脱落厚度达到60％以后,金属层应力呈迅速增加趋势.提出的基于材料力学强度准则的拉压非对称衬里材料强度研究方法合理实用,在相关衬里结构设计和强度校核中具有良好的适用性.
採用彈性理論研究高溫設備襯裏結構傳熱規律和熱-機械應力求解方法,提齣基于最大線應變理論的襯裏材料破壞判定準則.攷慮準脆性襯裏材料拉壓不對稱性和拉壓許用應力不同,建立符閤工程實際的襯裏-金屬複閤結構線性隨動有限元模型,在此基礎上對襯裏-金屬複閤結構數值模型進行熱固耦閤應力分析,得到在溫度和內壓載荷下襯裏結構的拉、壓應力分佈及量化規律,併通過襯裏材料破壞判定準則進行彊度判定.研究襯裏材料破壞的主要影響因素,得到內壓、溫度、襯裏脫落程度和隔熱能力失效程度對襯裏-金屬複閤結構溫度場分佈及彊度的影響規律:內壓從0.25 MPa增大到0.45 MPa、溫度從550℃升至950℃及導熱繫數從3.45 ×10-4 W/(mm·K)增大至2.76×10-3 W/(mm·K)過程中,金屬應力增幅分彆為63％,78％和300％;襯裏脫落厚度達到60％以後,金屬層應力呈迅速增加趨勢.提齣的基于材料力學彊度準則的拉壓非對稱襯裏材料彊度研究方法閤理實用,在相關襯裏結構設計和彊度校覈中具有良好的適用性.
채용탄성이론연구고온설비츤리결구전열규률화열-궤계응력구해방법,제출기우최대선응변이론적츤리재료파배판정준칙.고필준취성츤리재료랍압불대칭성화랍압허용응력불동,건립부합공정실제적츤리-금속복합결구선성수동유한원모형,재차기출상대츤리-금속복합결구수치모형진행열고우합응력분석,득도재온도화내압재하하츤리결구적랍、압응력분포급양화규률,병통과츤리재료파배판정준칙진행강도판정.연구츤리재료파배적주요영향인소,득도내압、온도、츤리탈락정도화격열능력실효정도대츤리-금속복합결구온도장분포급강도적영향규률:내압종0.25 MPa증대도0.45 MPa、온도종550℃승지950℃급도열계수종3.45 ×10-4 W/(mm·K)증대지2.76×10-3 W/(mm·K)과정중,금속응력증폭분별위63％,78％화300％;츤리탈락후도체도60％이후,금속층응력정신속증가추세.제출적기우재료역학강도준칙적랍압비대칭츤리재료강도연구방법합리실용,재상관츤리결구설계화강도교핵중구유량호적괄용성.
