Analiza wpływu rzeczywistej geometrii przekroju poprzecznego wysokociśnieniowych rurociągów parowych na ich pełzanie
Wariant tytułu
The influence analysis of the high-pressure steam pipeline cross-section real geometry on their creep
Autor
Kwintowski, Kamil
Promotor
dr hab. inż. Stanisław Łopata, prof. PK
Data wydania
2009
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Niniejsza praca obejmuje swoim zakresem wysokociśnieniowe rurociągi wykorzystywane do przesyłania pary przegrzanej o parametrach: temperatura 500 ÷ 540 ºC, ciśnienie 9,2 ÷ 9,8 MPa. Analizie poddano odcinki proste oraz tzw. prostki (części proste elementów giętych).
W pracy przedstawiono ruchowe krzywe pełzania wykreślone na podstawie wieloletnich badań rurociągów. Przeprowadzone badania geometrii rur stosowanych w przemyśle energetycznym wykazały, że ich cechą jest owalność profili zewnętrznego i wewnętrznego oraz nierównomierna grubość ścianki, tak w przekroju poprzecznym jak i wzdłuż osi.
Zaproponowano podział rurociągów z uwagi na wartości owalności początkowej i przebiegi ruchowych krzywych (w tym także z uwagi na ich składowe).
Wykorzystując oprogramowanie ANSYS Multiphysics wyznaczono stałe konstytutywnego równania pełzania dla materiałów stosowanych na rurociągi parowe. Wykonano modele odcinka rurociągu o różnej owalności początkowej i nierównomiernej grubości ścianki na obwodzie (odpowiadające charakterystycznej, rzeczywistej geometrii). Przeprowadzono numeryczną analizę wpływu nierównomiernej geometrii poprzecznej na odkształcenia trwałe wywołane pełzaniem. Stworzono również numeryczne modele pełzania elementów prostych o profilach: zmiennym na długości i rzeczywistym, ale niezmiennym na długości. Porównano wyniki eksploatacyjnych badań odkształceń pełzania z rezultatami otrzymanymi na drodze symulacji komputerowej (MES). Podsumowaniem przeprowadzonej analizy są wytyczne dotyczące instalowania czopów pomiarowych na rurociągach parowych.
The scope of this doctor's thesis contains highpressure pipelines used for transmitting superheated steam (temperature 500 ÷ 540 ºC, pressure 9,2 ÷ 9,8 MPa). The analysis includes straight sections and also straight sections of pipe bends.
Dissertation presents operating creep curves plotted on the basis of long time researches of pipelines. Made an investigation of pipes geometry used for power industry shows that characteristic feature of them are ovality of external and internal profiles and wall thickness irregularity Those features of cross-section are changing along pipe axis. Author proposed division of pipes considering value of initial ovality and operating creep curves (also their components).
The constants of creep equation was determined (for materials used for steam pipelines) using ANSYS Multiphysics software. Models of straight pipes with different initial ovality and wall thickness irregularity were
made. Also element with profile changing along axis and with real profile but constant along axis was modeled. Numerical analysis of influence cross-section geometry irregularity on plastic strain caused by creep was carried out. Results of the operating creep strain researches were compared with those received during numerical modeling. Summary of investigation are instructions concerning installation of measurement gauges on the steam pipelines.
Klasyfikacja PKT
371920 Maszyny i urządzenia energetyczne
371900 Przemysł maszynowy
370000 Budowa maszyn. Przemysł maszynowy i metalowy
