Modelowanie zjawisk pełzania na przykładzie grubościennego ciśnieniowego trójnika widlastego wykonanego ze stali P91

• Autorzy: Węglowski B. , Osocha P.

Warianty tytułu

EN

Modelling of creep for y pipe from ferritic-martensitic P91 steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono analizę cieplno-wytrzymałościową grubościennego elementu rurociągu parowego o złożonej geometrii - trójnika widlastego. Element wykonany jest ze stali P91 przeznaczonej do pracy w warunkach nadkrytycznych. Opracowano i przedstawiono matematyczny model pełzania specyficzny dla stali P91. Na bazie opracowanego modelu pełzaniowego i obliczeń MES oszacowano stopień zużycia elementu i jego pozostały czas pracy. Wyznaczono przebieg od-kształceń i naprężeń z uwzględnieniem pełzania.

EN

This paper presents methods for residual life prediction of thick-walled pressure elements operating in power plants. The main aim is to show the finite element analysis based on uniaxial creep strain test data approximated with three dimensional mathematical model. For this reason, equations will be proposed with the description of creep strain dependence on time and stress for selected temperature, and the equations coefficients will be given in a table. Then, sample calculations based on the proposed model will be performed. The paper finishes with the FE simulation of thick-walled element creep behavior.

Słowa kluczowe

PL

kotły parowe; elementy ciśnieniowe; modelowanie pełzania

EN

steam boilers; pressure vessel; creep modeling

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 6
• Strony: 140--145
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Węglowski B.

autor

Osocha P.

• Politechnika Krakowska, Al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków,

Bibliografia

• [1] ANSYS, Documentation for ANSYS. ANSYS, Inc.
• [2] Becker A.A., Hyde T.H., Sun Dr.W.: FE Analysis of Creep of Welds and Weld Repairs – Strategies and Difficulties. FENET Workshop – Finite Element Simulation of Welds and Joints, Barcelona, 27-28 February 2003.
• [3] Duda P., Osocha P., Grądziel S. , Węglowski B.: Monitoring of Thermal-strength State in Thick-walled Pressure Elements. Proceedings of Ten International Symposium HTRSE-2004, Heat Transfer and Renewable Sources of Energy 2004, J.Mikielewicz and W.Nowak (Editors), Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 2004.
• [4] Holdsworth S. R., Merckling G.: ECCC Developments in the Assessment of Creep-rupture Properties. W: Proceedings of the sixth international Charles Parsons turbine conference 2003, London, Institution of Metals, 2003.
• [5] Holdsworth, S. R. et. al.: Factors Influencing Creep Model Equation Selection. International Journal of Pressure Vessels and Piping, Vol.: 85, Wyd.: 1-2, January-February, 2008.
• [6] Hyde T.H., Becker A.A., Sun W., Williams, J.A.: Finite-element Creep Damage Analyses of P91 Pipes. International Journal of Pressure Vessels and Piping, Volume: 83, Issue: 11-12, November-December 2006.
• [7] Jakowluk A.: Procesy pełzania i zmęczenia w materiałach. WNT, Warszawa 1993.
• [8] Klenk A., Schemmel J., Maile K.: Numerical Modelling of Ferritic Welds and Repair Welds. OMMI, Vol. 2, Issue 2, August 2003.
• [9] Łopata S. : Model matematyczny pełzania rurociągów parowych. Prace IMiUE Politechniki Śląskiej, IX Konferencja Kotłowa, 2002.
• [10] Manu, C.C., Birk, A.M., Kim I.Y.: Uniaxial High-temperature Creep Property Predictions Made by CDM and MPC Omega Techniques for ASME SA 455 Steel. Engineering Failure Analysis, Vol.: 16, Wyd.: 4, June, 2009.
• [11] Młynarski F., Taler J.: Residua Life Assessment for Boiler Pressure Components Based on Measure-ments of Creep Strain. Journal of Pressure Vessel Technology, Vol. 110, August 1988.
• [12] ODIN (2008) Materials Database (Mat-DB). W: Online Data & Information Network for Energy. European Communities. Available via European. Commission Joint Research Centre (JRC). https://odin.jrc.ec.europa.eu/ (dostęp 24.10.2008).
• [13] Statistica – opis systemu. Statsoft, Kraków 2002.
• [14] Skrzypek J.: Plastyczność i pełzanie – teoria, zastosowania, zadania. PWN, Warszawa 1986.
• [15] Taler J., Duda P., Osocha P.: Analiza cieplno-wytrzymałościowa elementów ciśnieniowych kotłów pracujących w warunkach pełzania. GRE 2004, X Forum Energetyków, Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna, Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej, Zeszyt nr 53, Bielsko-Biała 2004.
• [16] Taler J., Węglowski B., Zima W., Grądziel S. , Zborowski M.: Analysis of Thermal Stresses in a Boiler Drum During Start-up. Transactions of the ASME, Journal of Pressure Vessel Technology, Vol.121, February 1999.