超高压锅炉导汽管材料损伤试验与寿命分析

取样对运行5万小时的超高压锅炉导汽管进行材料性能试验和金相组织分析，说明导汽管材料在常温下断裂呈脆性特征，但持久强度等高温性能未见明显下降。采用有限元方法计算了导汽管在工作状态下的最大应力，并对导汽管的剩余寿命进行预测。     

基于Caesar Ⅱ和Ansys的600MW亚临界汽轮机高压导汽管法兰开裂原因分析及结构优化

某电厂600MW亚临界汽轮机高压导汽管法兰运行10万小时后开裂。本文采用管道应力计算软件Caesar Ⅱ对主蒸汽管道、高压旁路和高压导汽管进行计算分析,获得高压导汽管法兰节点处的力和力矩;利用Ansys软件对高压导汽管法兰进行应力分析,发现法兰裂纹位置与高应力区、高应力梯度区相吻合。新设计高压导汽管法兰进行了三处优化,Ansys分析表明新法兰相较于旧法兰最大应力和应力梯度都大幅下降。     

催化裂化装置烟机入口暖管膨胀节事故失效分析的有限元计算

某石化公司100×104t/a两段提升管催化裂化装置烟机入口暖管一只DN300单式铰链型膨胀节,在生产运行过程中暖管水平段单式铰链型膨胀节波纹管突然发生爆裂,为分析失效事故原因,对失效的膨胀节进行了有限元计算与分析,并提出了改进措施。     

锅炉水冷壁管爆裂事故的原因分析

通过对一起锅炉超负荷运行引起的水冷壁管的变形和爆裂的事故原因分析,提出要有严格的安全生产管理制度和合理的生产用汽调度,才能保证锅炉的正常安全运行,避免锅炉运行事故发生。     

闪速炉废热锅炉水冷壁管的失效分析与对策

对闪速炉废热锅炉水冷壁管爆裂原因进行分析，确认爆裂是由低温硫酸露点腐蚀和烟气冲刷磨蚀引起。实践证明，等离子热喷涂及50Cr50Ni涂层能有效解决由此引起的爆裂失效问题。     

炼油厂催化裂化装置膨胀节脆性爆裂原因分析及预防措施

对近几年多家企业催化裂化装置高温烟气管线膨胀节的爆裂失效主要原因进行了分析，并根据分析结果提出了预防开裂的措施。     

E-BA111乙烯裂解炉对流段底部对流管开裂失效分析

某石化公司烯烃厂E-BA111裂解炉运行6年后，对流管最底部的对流管发生环向开裂。为分析其开裂失效的原因，对发生失效的对流管进行了宏观形貌分析、理化检验和力学性能测试。通过综合分析指出对流管发生失效的原因是奥氏体不锈钢长期在高温下工作引起的热脆化开裂。     

氨合成塔冷气副线异径管爆裂事故分析

某厂氨合成塔冷气副线异径管发生爆裂事故,进行技术检验后分析了爆裂原因,材质为20钢的异径管内是高压富氢介质,氢分压21 MPa,该冷气副线长期处于关闭状态,由于副线中心管填料密封失效,使异径管长期超温工作,异径管在超温高压富氢介质工况下发生了氢腐蚀低应力脆性断裂。对此提出了若干建议。     

全井筒试压时140V钢级油层套管管体爆裂原因

140V钢级油层套管在进行全井筒试压时管体爆裂,采用宏观形貌分析、几何尺寸测量、力学试验、金相检测、扫描电镜及能谱分析等方法,分析了该套管管体爆裂原因。结果表明：该失效套管显微组织、几何尺寸、力学性能及抗内压强度等均符合标准要求,其管体爆裂模式为韧性断裂,爆裂的主要原因是管体内部压力超过了管体自身承压强度,导致发生过载断裂。     

100万t/a催化装置余热锅炉炉管爆管失效分析及防范措施

采用化学成分分析、断口宏观分析及金相分析等手段,结合外蒸发器的结构特点,对催化装置余热锅炉炉管爆管故障进行失效分析。结果表明:外蒸发器蒸发管与锅炉联箱隔板间密封损坏,含有催化剂颗粒、SO2气体的高温烟气对炉管的冲刷和露点腐蚀,使炉管壁厚减薄严重,在水压作用下最终导致其爆裂。从锅炉系统的工艺操作、防腐处理、检修维护角度提出改进预防措施,提高了余热锅炉系统运行的可靠性。     

超(超)临界疏水阀开启过程管道水锤抑制研究

针对超(超)临界疏水阀开启过程中管道水锤振动问题,采用特征线法对阀控管道水锤瞬变模型进行了数值计算,运用Matlab求解得到了疏水阀在不同流量特性、不同节流效应下开启时管道中流量和水锤压头的时域曲线。研究表明:选用等百分比流量特性的疏水阀,可以减缓阀开启时阀后管道的水锤现象,同时节流效应对疏水阀开启时阀后管道水锤的影响显著,节流越明显,管道中水锤压头幅值越小,水锤波动趋势也越缓和。研究结果为抑制管路水锤与冲击设计提供理论参考。     

直接空冷机组排汽管道内加装导流片的流场的数值模拟

研究直接空冷机组排汽管道的重点是均衡各蒸汽分配管内的流量和降低压降。利用计算流体力学软件FLU-ENT,在典型工况下对某600MW直接空冷汽轮发电机组排汽管道内的蒸汽流场进行了数值模拟,然后在管道内增加和调整导流片进行模拟来得出最佳的导流片布置方式。结果表明:在最佳导流片布置的情况下,蒸汽在蒸汽分配管道内流量均衡,流动阻力减少。     

高压蒸汽管道封头开裂失效分析

为了查明高温蒸汽管道封头开裂失效原因,针对封头进行了开裂形貌、裂纹断口和金相组织等检测分析。结果表明：封头开裂的失效性质是热疲劳,造成封头开裂的主要原因是雨水长期泄漏对高温封头外壁急冷产生热应力,封头锻造工艺造成的组织缺陷也促进了裂纹的萌生和扩展。结合现场实际情况,提出了一些建议措施,避免了类似失效事故的发生。     

AP1000主蒸汽管道镗孔壁厚设计分析

AP1000主蒸汽管道与蒸汽发生器连接。根据设计要求,主蒸汽管道与蒸汽发生器管嘴连接的焊缝需要进行役前和在役检查,同时位于安全壳内的主蒸汽管道需要满足先漏后破原则。为了满足上述设计和运行要求,主蒸汽管道需要进行镗孔加工并且满足镗孔后的最小壁厚要求。通过分析设计给出的主蒸汽管道外径及公差和蒸汽发生器管嘴内径及公差要求,发现主蒸汽管道镗孔后其壁厚可能无法满足设计要求,从而判断设计要求自身耦合出现偏差,建议修正主蒸汽管道外径公差值。     

含环向减薄缺陷主蒸汽管道蠕变应力变化规律研究

厚壁耐热钢广泛应用于高温电厂的主蒸汽管道。局部减薄缺陷是高温压力管道常见的体积型缺陷,局部减薄缺陷的存在对高温环境下运行的管道应力重分布会产生较大的影响,降低管道的承载能力。采用大型有限元分析软件ABAQUS对在蠕变条件下运行、受内压作用含环向减薄缺陷主蒸汽管的蠕变应力进行了有限元数值模拟,获得了应力重分布的变化过程。结果表明,含环向减薄缺陷直管,由于存在结构不连续,导致应力水平提高。在高温环境下,应力最大位置和应力集中系数最大位置可能会随蠕变时间的变化而改变,给出了含环向减薄管道应该主要关注的位置。研究结果可为高温含环向减薄缺陷管道的安全评定和完整性分析提供依据。     

超(超)临界疏水阀开阀水锤及管道振动

针对超(超)临界疏水阀开阀水锤及阀后管道振动问题,运用充液管道振动分析的流固耦合理论及特征线法,建立开阀水锤及管道振动的数学模型,求解得到疏水阀在不同流量特性及不同套筒层数下阀开启时水锤压力、流体流速、管道轴向内力和管道振速的时域曲线。研究结果表明:水锤压力取决于流体的流速与压力相互作用,管道内力受水锤压力影响较大,局部受管道振速影响;额定流量恒定时,线性流量特性下水锤峰值压力明显小于快开特性,流速大于等百分比特性,超(超)临界疏水阀宜选用线性流量特性;随着套筒层数增加,水锤压力峰值和管道轴向内力峰值减小,但开阀初始阶段流速波动和管道振动增加。     

聚乙烯管韧性破坏寿命预测方法研究

聚乙烯管在静液压作用下有3种失效模式：蠕变韧性破坏、慢速裂纹脆性破坏和材料劣化破坏。提出基于粘弹性应力分析模型的聚乙烯管材蠕变韧性破坏寿命预测方法。在内压作用下,聚乙烯管材的蠕变导致其壁厚不断减薄,环向应力逐渐增大。同时,基于粘弹性应力分析模型得到管材蠕变的应变率逐渐减小,由于聚乙烯的屈服应力具有明显的率相关性,屈服应力也随之逐渐减小。当增加后的环向应力值与管材瞬时屈服应力相等时,聚乙烯管材发生韧性失效,从而得到韧性失效寿命与内压载荷之间的关系。     

辛烷值测试仪发动机进气道三维仿真与分析

利用CFD软件Fluent对CFR发动机进气道进行了三维仿真，在不同的大气压下，对进气系统的气体流场、空气流量和汽油流量进行了定量分析，得出了进气量、进油量和空燃比随外界大气压的变化规律，为辛烷值测试仪的改进提供了依据。     

Damage prevention design of the branch pipe under pressure pulsation transmitted from main steam header

Vibration has severely increased at the branch pipe of the main steam header since the beginning of commercial operation of nuclear power plants. Intense broadband disturbance flow at a discontinuous region such as elbows, valves or headers generates an acoustical pulsation which is propagated through the piping system. The pulsation becomes the source of low frequency vibration at the piping system. If it coincides with the natural frequency of the pipe system, excessive vibration results. High-level vibration due to the pressure pulsation related to high dynamic stress, and ultimately, to failure probability fatally affects the reliability and confidence of the plant piping system. This paper discusses steady-state high vibrations appearing in the branch piping system due to the effect of acoustical pulsations transmitted from the large main steam header by broadband turbulence in a 700 MW power plant. The excitation sources and response of the piping system are investigated by using on-site measurements and analytical approaches. Energy absorbing restraints with additional stiffness and damping factor were designed and installed to reduce vibration damage.     

复合中空热管传热性能研究

为了解决工业中的大量低品质烟气余热的回收利用和烟气酸露点腐蚀导致设备容易失效的工程问题,提出了一种复合中空热管传热元件,介绍了其结构及工作原理;对其内部传热机理进行了分析,并对其启动特性、等温性能和传热性能进行了试验研究。研究结果表明:复合中空热管在外管壁温度30℃时,加热时间2 min之内就能正常快速启动工作;在自然空气对流冷却条件下,具有较好的等温特性;复合中空热管的传热系数随着冷却水雷诺数的增加而增加;在加热蒸汽温度低于125℃的低温蒸汽加热条件下,当冷却水的雷诺数为6650时,复合中空热管的传热系数为1350W/(m2.℃)。试验研究结果为复合中空热管换热器的工程应用提供了基础。