Modelowanie zmian odkształcenia pełzania, geometrii przekroju i naprężeń w zowalizowanych rurach pracujących w warunkach pełzania

• Autorzy: Augustyniak M. , Kwintowski K. , Łopata S.

Warianty tytułu

EN

Modelling of creep strain, geometry and stresses changes in ovality pipes operating under creep conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Względy bezpieczeństwa i potrzeba określania trwałości wysokociśnieniowych rurociągów parowych wymagają, kontroli diagnostycznej w ciągu całego okresu ich użytkowania. Jednym z ważniejszych składników są pomiary odkształceń związanych z pełzaniem. Wykorzystując wyniki prowadzonych od wielu lat badań pokazano przykłady eksploatacyjnych krzywych pełzania rurociągów wykonanych ze stali Cr-Mo i Cr-Mo-V. Stwierdzono, ze osiągane odkształcenie pełzania, po tym samym czasie pracy, jest tym większe, im wyższa jest owalność początkowa przekroju poprzecznego elementu. Z technicznego punktu widzenia dotyczy to elementów z owalnością wyższą od 2%. W ich przypadku odkształcenia pełzania wyznaczane na podstawie pomiarów średnic w kierunkach wzajemnie prostopadłych znacznie się różnią. Do symulacji pełzania takich elementów wykorzystano program ANSYS Multiphysics, uzyskując zadowalającą zgodność z eksperymentem.

EN

With regard to safety and necessity of durability estimations, high-pressure steam pipelines require an efficient diagnostic procedure during whole operating period. One of the most important components of the standard procedure is measuring creep deformations. In this paper we present some representative examples of creep curves for pipelines made of Cr-Mo and Cr-Mo-V steels, obtained during several years of operation. It is confirmed that creep strain after the same operation time is higher when the initial ovality of cross-section element is more significant. From a technical point of view, it concerns the elements with ovality higher than 2%. In their case the creep strain assessment based on diameter measurements in two perpendicular directions, i.e. for smallest and largest diameters, varies significantly. Acceptable conformity between results of ANSYS Multiphysics numerical simulations of creep-ovalised pipe and experimental data was obtained.

Słowa kluczowe

EN

pipeline creep; creep; pipeline

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych PAN ; Komitet Problemów Energetyki Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Archiwum Energetyki
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 34, nr 2
• Strony: 229--240
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Augustyniak M.

autor

Kwintowski K.

autor

Łopata S.

Bibliografia

• [1] Urząd Dozoru Technicznego: Warunki techniczne dozoru technicznego. Urządzenia ciśnieniowe. Rurociągi parowe łączące kocioł z turbiną, TD-UC-90/RC, Wyd. Prawnicze, War¬szawa, 1991.
• [2] European Standard EN 45510-7-1: Guide for procurement of power station plant, equipment and systems - Part 7-1: Pipework and valves - High pressure piping systems, October 1999. Wersja polska - PN-EN 45510-7-1: Wytyczne dotyczące dostaw wyposażenia elektrowni. Część 7-1: Rurociągi i zawory - układy przewodów wysokociśnieniowych.
• [3] PN-92/M-34031: Rurociągi pary i wody gorącej, Ogólne wymagania i badania.
• [4] Thoraval G.: Creep of high temperature steam piping: EDF experience with fossil- fired power plants from 1955 to 1987, Nuclear Engineering and Design 116, Elsevier Science Publishers В. V., North-Holland, Amsterdam 1989, 389-398.
• [5] Drop M., Kruczalak H., Włoczyk E.: Instrukcja kontroli odkształceń trwałych (pomiary pełzania), ZP-BE „Energopomiar", Gliwice 1977.
• [6] Dobosiewicz J.: Uszkodzenia elementów rurociągów parowych, Energetyka, nr 12, 2002, 935-937.
• [7] Bendick W., Weber H.: Untersuchung von Zeitstandschädigung und Erschöpfung an einem Rohrbogen aus Ц MoV 63, VGB Kraftwerkstechnik 69, Heft 9, September 1989, 936-944.
• [8] Нахалов В.А.: Повреждениягибов трув на электростанциях ФРГ, Энергохозяйство за рубежом, 1986, No. 2, 14-18.
• [9] Новицкая Г.М., Балашов Ю. В.: Оценка ресурса гибов соединительных трубопроводов котлов ПК-41. Электрические станции, 1974, No. 1, 19-22.
• [10] Kußmaul К., Maile К., Eckert W., Möller D., Fromm K.-W.: Innendruckversuche an Rohrbogen im Kriechbereich. Rechnerische Simulation und experimentelle Nachprüfung, VGB Kraftwerkstechnik 71, Heft 9, 1991, 871-876.
• [11] Łopata S.: Creep of high temperature steam piping during extensive periods of operation, Proceedings, Ninth International Conference on Pressure Vessel Technology, Vol. 2, Sydney, Australia, 2000, 621-628.
• [12] Jekerle J.: Proposal for Calculations of Flat Oval Pipes Under Internal Pressure Under Cosideration of Material Plastification, Journal of Pressure Vessel Technology, Vol. 119, August 1997, 301-305.
• [13] Akasoy S.: Spannungsermittlung in Bögen unter Innendruck- und Biegebeanspruchung, 3R international, Jg. 35, Heft 8, 1996, 449-455.
• [14] Łopata S.: Badanie prostoliniowych przewodów rurowych instalowanych w wysokociśnieniowych rurociągach parowych, Zeszyty Problemowe Badania Nieniszczące, nr 2, Warszawa 1997, 774-82.
• [15] Łopata S.: Trwałość wysokociśnieniowych rurociągów parowych, Zeszyty Naukowe Politechniki Krakowskiej, seria Mechanika nr 81, Kraków 2001.
• [16] Matouśek J.: Mathematical model of the creep process and its use for prediction of lifetime of material with influenced surface zone, Materials of II Symposium on Problems of Materials Creep, Białystok (Poland) 1986, 27-32.
• [17] Boyle J. Т., Spence J.: Developments in methods of inelastic piping analysis, Proceedings of Institution of Mechanical Engineers, London 1987, Vol. 201, no A2, 105-126.
• [18] Becker A. A.: Fundamental Tests of Creep Behaviour, NAFEMS, Ref: R0027, Glasgow 1993.