基于弹性梁理论的在役拉杆轴向载荷测量方法与应用

基于弹性梁理论,建立了横向加载条件下在役拉杆轴力理论计算模型及预加应力梁的三维有限元模型,对在役支吊架拉杆轴力测量方法进行了研究,讨论了不同长径比和横向载荷对拉杆中点挠度的影响。研究结果表明,理论预测结果与有限元计算结果吻合较好;在工程应用方面给出了以横向载荷容差度及挠度容差值为指标的固支段拉杆长径比的优选方案。该方法可用于快速测量不卸载拉杆的轴向载荷。     

某电厂再生水深度处理系统问题诊断分析

某电厂将城市污水处理厂再生水深度处理后作为循环水系统补水。由于再生水深度处理系统存在机械加速澄清池出力达不到设计值、出水水质差、污泥脱水系统无法正常运行、石灰系统下料堵塞、加药装置泄露严重且无连锁控制等问题,无法满足电厂正常使用再生水的要求。经过问题诊断,提出优化改造方案：分别对机械加速澄清池内部结构、底部排泥管路系统改造,以恢复机械加速澄清池处理能力,满足系统所需水量的要求;对污泥脱水系统进行改造,以恢复污泥脱水单元运行;对石灰加药系统进行改造,以改善石灰加药下料堵塞等问题,恢复石灰系统的稳定运行。通过以上措施澄清池出力提高,系统出水水质得以优化,有效保证了再生水深度处理系统的正常运行以及电厂用水安全。     

某电厂前置泵入口管道振动分析治理

针对某电厂600 MW机组的前置泵入口管道存在的振动问题,机组负荷在300 MW至400 MW之间运行时,管道振动尤为严重.采用振动测量和有限元方法分析管道的振动特性.根据经济性和可行性的要求,提出增加预留间隙限位支架,增加热态运行时的管道刚度方案进行处理.通过振动治理措施的实施和热态调试,管道的振动得到了有效的控制,振动速度符合相关标准的要求,给解决此类问题提供参考.     

冲击载荷作用下阀门阀瓣断裂失效的有限元分析

通过建立某核电站通风系统阀门阀瓣的三维模型,采用有限元计算的方法模拟分析了阀门在开启后撞击阀门框过程中,阀瓣受到冲击载荷作用下的应力变化情况。通过对比4种不同工况,采用有限元方法的应力分析结果表明,由于碟板结构设计不合理,碟板开启后碰撞阀门框过程中阀瓣销孔上方槽钢翼板边缘弯曲压缩应力已超过材料规定的塑性延伸强度;而碟板关闭碰撞冲击阀门框时产生相反的应力和变形。长期运行过程中,碟板开关反复冲击阀门框,阀瓣销孔上方槽钢翼板边缘发生较高低周拉压疲劳应力,导致阀瓣销孔之上槽钢翼板处疲劳损伤,直至断裂。可以通过对碟板结构进行改进,防止阀瓣断裂失效。     

碳纤维增强树脂基复合材料层合板的损伤阻抗表征

通过落锤冲击试验与准静态压痕试验研究了碳纤维增强树脂基复合材料层合板的损伤阻抗,发现两种试验中,复合材料层合板都具有三个损伤阶段。两种试验都具有两个表征损伤阶段变化的拐点:第一个拐点为分层拐点,表征分层起始;第二个拐点为损伤拐点,表征分层扩展趋于饱和。本文建议利用一个三维坐标点(x,y,z,其中x为第二拐点对应的冲击能量,y为相应的凹坑深度,z为分层投影面积)表示的损伤拐点来衡量材料抵抗冲击的能力,此损伤拐点不仅仅代表了材料抵抗冲击的关键点,也揭示了此时的内部损伤状态。     

某超临界锅炉减温管翘曲变形及开裂原因的有限元分析

通过建立某超临界锅炉再热蒸汽减温管的三维有限元模型,以实际减温管工作中的温度分布和约束情况作为边界条件,模拟分析了某超临界锅炉再热蒸汽减温管的变形情况。研究结果表明,由于减温器喷水雾化不佳,使得部分喷水沉积在高温管道下部,引起该管道上下部温差较大,导致管道底部承受较大的轴向拉应力,管道上部承受较大的轴向压应力,此过程反复交替形成的交变应力是导致减温管疲劳开裂的主要原因。有限元分析计算结果与现场的实际变形情况基本吻合,误差约为8.3%。     

布置型式对动力管道异常大位移影响计算

针对在役机组动力管道支吊架实际承载与设计载荷不匹配而发生载荷转移时,部分管道会产生异常大位移的问题,通过有限元分析软件对不同布置型式的管道在壁厚偏差及支吊架性能相同时冷、热位移进行计算分析。计算结果表明:布置型式在竖直方向刚度较小的管道易产生异常大位移;提出通过优化及改进管道布置型式,并采用壁厚偏差较小的管道及选择恒定度小、质量优良的恒力支吊架可解决动力管道异常大位移的问题,可为处理同类问题提供参考。     

某火电厂主蒸汽管道取样管开裂原因分析

某火电厂主蒸汽管道取样管多次发生开裂。通过管道及支吊架布局分析、管道应力计算分析等方法对取样管开裂原因进行了分析。结果表明:主蒸汽管道取样管和支吊架的布局不能有效承受母管及管道自身的热位移,造成二次应力严重超标,接管座焊缝区应力最高,当局部应力超过断裂强度时,材料将产生裂纹,造成取样管开裂泄漏。     

弹簧支吊架荷载变化系数的选取与汽水管道支吊架优化设计

目前,我国火力发电厂汽水管道设计标准规定,弹簧吊架荷载变化系数不应大于25%,据此设计的管道系统恒力吊架比例过高,其荷载“非法”转移会造成管道偏离设计线运行,应力升高。分析了恒力吊架恒定度与荷载变化系数的关系并给出了优化设计案例,研究结果表明,在汽水管道设计中适当增大弹簧吊架荷载变化系数,可增大弹簧吊架配置占比,减少管道膨胀异常现象的发生。     

恒力支吊架性能指标研究及标准修改建议

高温汽水管道是发电厂的重要部件,由于管道垂直高差和水平跨距较大,为协调管道热膨胀和降低管道热胀应力,在管道设计时配置了较多恒力弹簧支吊架（恒力吊架）。由于存在转轴摩擦力矩等原因,恒力吊架并非恒力,其荷载偏差会造成管道运行时偏离设计冷态、热态线及管道应力升高。为控制恒力支吊架质量,国内相关标准中有恒定度和荷载偏差度2个质量性能控制指标。分析研究荷载偏差度可得：由于存在摩擦力矩等,恒力吊架在测试荷载偏差度时,不同加载方向测得的拔销荷载差异较大,导致其荷载偏差度差异较大,因此拔销荷载不宜作为代表性参数;平均荷载可表征位移-荷载曲线的位置,是恒力支吊架的代表性参数,并给出了新的平均荷载偏差度计算公式。建议对相关标准进行修订,提高恒力吊架性能。