[发明专利]一种光热换热器换热管与管板接头抗热冲击简化评定方法

权利要求书

1.一种光热换热器换热管与管板接头抗热冲击简化评定方法，其特征在于，包括如下六个步骤：

步骤一、确定进行评定的换热管与管板的焊接接头的结构形式及几何尺寸；

步骤二、建立光热换热器中单根换热管与管板焊接结构的数值模型，其中管板部分根据标准ASMEⅧ-2附录5-E建立等效管板模型，管板外的其他部分按照光热换热器的几何特性建立，模型边界条件及加载条件参考光热电厂实际运行工况；

步骤三、通过力学分析，得到换热管与管板焊接接头处的应力分布，根据标准中焊缝疲劳评定方法求得焊接接头的等效结构应力幅值；

步骤四、对计算得到的等效结构应力幅值，根据焊接接头的疲劳曲线确定其许用设计循环次数；

步骤五、得到光热电厂实际循环次数与许用设计循环次数的比值，即疲劳损伤值，确定此种焊接接头形式是否满足安全要求；

步骤六、对多种焊接接头形式重复步骤一～五，得到不同形式焊接接头的疲劳损伤值，对比疲劳损伤值，选取最佳焊缝形式。

2.如权利要求1所述的一种光热换热器换热管与管板接头抗热冲击简化评定方法，其特征在于，所述步骤二的数值模型及等效管板模型中，对换热管与管板焊接结构的区域作局部细化处理。

3.如权利要求1所述的一种光热换热器换热管与管板接头抗热冲击简化评定方法，其特征在于，所述步骤三中，力学分析采用有限元方法，包括瞬态热分析及结构分析。

4.如权利要求1所述的一种光热换热器换热管与管板接头抗热冲击简化评定方法，其特征在于，所述步骤三的结构应力为垂直与焊接接头假想裂缝平面的薄膜和弯曲应力的函数，通过最大－最小循环计数法计算结构应力的等效幅值。

5.如权利要求1所述的一种光热换热器换热管与管板接头抗热冲击简化评定方法，其特征在于，所述步骤二的等效管板模型对应等效管板部位，将材料本构模型的相关性能参数增加相应的削弱系数获得。

6.如权利要求1所述的一种光热换热器换热管与管板接头抗热冲击简化评定方法，其特征在于，所述步骤五中，如果疲劳损伤值小于1，说明该工况条件下的换热器换热管与管板焊接接头满足安全要求；否则，说明不满足。

7.如权利要求6所述的一种光热换热器换热管与管板接头抗热冲击简化评定方法，其特征在于，在进行多种焊接接头抗热冲击能力的对比分析中，疲劳损伤值越小，说明焊接接头形式抗热冲击能力越好。