电站中压主汽阀阀壳低周疲劳寿命研究

摘要

采用有限元方法(FEM),计算分析了电站200MW汽轮机中压主汽阀阀壳在冷启、停机、强热启动、极热启动以及事故等工况下的温度场和应力场,得出了阀壳裂纹区各工况下温度场和应力场的变化规律,提出了内壁裂纹区的周向应力是疲劳寿命计算的主要参考量。绘制关键节点周向应力块谱图,应用局部应力应变法估算阀壳的低周疲劳寿命,并将计算结果与阀壳失效调查统计结果进行了比较。研究表明:计算的周向应力极值区与实际调查发现的裂纹萌生区相吻合,进一步预测的裂纹萌生寿命与实际调查统计结果也基本相符;事故工况为裂纹萌生的主导因素,其导致的疲劳损伤比达到12.5。