熔盐罐罐底角焊缝疲劳可靠性评估方法及应用

TK513.5; 为了准确评估熔盐罐罐底角焊缝服役过程中的疲劳可靠性,将应力影响因素和疲劳模型参数随机化,提出了一种基于应力-强度干涉理论的角焊缝疲劳可靠性评估方法.通过雨流计数法获得典型的熔盐液位变化幅值并统计其出现频率;建立了真实尺寸的角焊缝数值模型并获得其应力分布;基于角焊缝尺寸、载荷等应力影响因素的正态分布模型,应用拉丁超立方抽样方法对其抽样统计,从而获得角焊缝焊趾处等效结构应力的分布模型;对ASME BPVC.Ⅷ.2-2023标准中疲劳寿命模型的主应力-寿命曲线参数进行随机化,基于应力-强度干涉理论,建立了角焊缝疲劳可靠性评估模型;对某光热装置低温熔盐罐罐底角焊缝的疲劳可靠性进行实例...

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Published in西安交通大学学报 Vol. 59; no. 1; pp. 215 - 224
Main Authors 俞兵, 胡海军, 谢国山, 李涌泉, 李秀峰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 国家市场监督管理总局技术创新中心(炼油与化工装备风险防控),100029,北京 2025
西安交通大学化学工程与技术学院,710049,西安%中国特种设备检测研究院,100029,北京
Subjects
molten salt tank
角焊缝
stress-strength interference model
疲劳可靠性
fillet weld
应力-强度干涉模型
熔盐罐
fatigue reliability
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ISSN0253-987X
DOI10.7652/xjtuxb202501020

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Summary:TK513.5; 为了准确评估熔盐罐罐底角焊缝服役过程中的疲劳可靠性,将应力影响因素和疲劳模型参数随机化,提出了一种基于应力-强度干涉理论的角焊缝疲劳可靠性评估方法.通过雨流计数法获得典型的熔盐液位变化幅值并统计其出现频率;建立了真实尺寸的角焊缝数值模型并获得其应力分布;基于角焊缝尺寸、载荷等应力影响因素的正态分布模型,应用拉丁超立方抽样方法对其抽样统计,从而获得角焊缝焊趾处等效结构应力的分布模型;对ASME BPVC.Ⅷ.2-2023标准中疲劳寿命模型的主应力-寿命曲线参数进行随机化,基于应力-强度干涉理论,建立了角焊缝疲劳可靠性评估模型;对某光热装置低温熔盐罐罐底角焊缝的疲劳可靠性进行实例分析.结果表明:一个季度内熔盐罐液位变化主要有6种典型工况,最大液位波动为1.55～12.39 m;角焊缝最大应力位于其内侧焊趾处,为301.5 MPa;多载荷下角焊缝的疲劳寿命均值为46 a,服役3 a后角焊缝的疲劳失效概率为0.040 6,服役30 a后的失效概率为0.335 9.
ISSN:0253-987X
DOI:10.7652/xjtuxb202501020