基于蠕变疲劳损伤评定的管板边缘结构合理化研究

为满足电网调度需求,光热电站熔盐蒸发器需要频繁启停,并且熔盐温度较高,蒸发器长期在钢材蠕变温度之上运行,高温疲劳和蠕变的交互作用决定了蒸发器的服役寿命。管板作为蒸发器的核心部件,其结构会影响管板的蠕变和疲劳损伤。基于有限元分析,根据ASMEⅢ-5 HBB非强制性附录,对熔盐蒸发器管板进行高温蠕变疲劳损伤评定,着重研究GB/T 151—2014推荐的管板与壳体连接形式对管板蠕变疲劳损伤评定的影响。结果表明,对于GB/T 151—2014推荐的管板沟槽或圆角过渡边缘结构,由于圆弧半径过小,管板与壳体连接处的峰值应力大,管板难以通过蠕变疲劳损伤评定;增大圆角半径可以有效降低圆角处的应力集中,管板容易通过蠕变疲劳损伤评定;对于本研究的熔盐蒸发器管板,高温蠕变损伤大于疲劳损伤。