压力容器疲劳寿命的可靠性分析

?必威动态 ????|???? ?2019-07-25 11:32


  石油化工设备压力容器疲劳寿命的可靠性分析钱桂安,王茂廷,王莲卡罗法抽样计算了其中服从不同分布的随机变量值,得出了在一定置信度和一定可靠性下的疲劳裂纹扩展寿命以及在-定使用寿命时结构的失效概率(probability)。比较了不同初始裂纹尺寸和断裂韧度对疲劳寿命的影响。利用数值积分法编制了计算机程序。算例证明了此计算方法在疲劳寿命可靠性估计中的可应用性及其工程意义。
  在压力容器的使用过程中,经常会存在表面裂纹。这些裂纹在疲劳载荷的作用下会继续扩展,最后可能造成压力容器的爆裂而引起事故。因此,确定压力容器的疲劳寿命对其安全运行有重要的现实意义。但影响容器疲劳寿命的绝大部分因素都存在着不可确定性。因此,以定值法为基础的容器设计分析方法己无法全面正确地反映这些不确定性。文中以概率论(Probability Theory)为基础,对压力容器的疲劳寿命进行可靠性分析。
  1理论分析1.1基本公式在恒幅载荷作用下,疲劳寿命估算一般采用经典的Paris公式:疲劳寿命为:da寸,mmeOnax为最大应力,AO为应力幅,MPa;f为构件几何与裂纹尺寸的函数;Kc为材料的断裂韧钱桂安,江西丰城人,硕士研究生(Postgraduate),研究方向为疲劳可靠性。d其中3.3计算程序故随机变量抽样值为:疲劳寿命和失效概率1.3.1―定可靠度和置信度下的疲劳寿命通过对大量结构进行研究后可知,对数疲劳寿命x= lgN是服从正态分布的,于是,破坏(vandalism)概率为P的对数疲劳寿命xp为:概率对应的标准正态偏量。
  破坏(vandalism)概率为P时的疲劳寿命为:一1计算程序流程图度,MPa*
  C、m分别为疲劳裂纹扩展参数。压力容器并对每个类别的压力容器在设计、制造过程,以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。压力容器已实施进口商品安全质量许可制度,未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口。
  1.2随机变量及其抽样由于结构的制造、测量甚至计算本身都不可避免地受各种因素的影响而引起误差,因此在进行分析(Analyse)研究时应把有关的量看作随机变量。分气缸也叫分汽包,它是 蒸汽锅炉的主要配套设备,广泛用于发电、石油化工、钢铁、水泥、建筑等行业。在式中,把初始当量裂纹尺寸a.,系数
  C、m和应力幅A看作随机变量(Variable),应用MonteCarlo方法计算抽样值,只有这样才能使研究(research)的结果更接近于实际工程问题。应用MonteCarlo方法要求首先明确各随机变量的分布特征,根据上述分析,推荐强度选择正态分布和对数正态分布。
  利用二元函数变换得:如果考虑置信度,破坏(vandalism)概率为P,置信度为Y的对数寿命为:1.3.2用蒙特卡罗法估计失效概率点蒙特卡罗法的基本思想是用基本随机变量(Variable)的联合概率密度函数进行抽样,用落入失效域内样本点的个数与总样本点的个数之比作为所定义的失效概率。储气罐不同分:碳素钢储气罐、低合金钢储气罐、不锈钢储气罐。按照压力分:低压储气罐、中压储气罐、高压储气罐。储气罐(压力容器)一般由筒体、封头、法兰、接管、密封元件和支座等零件和部件组成。此外,还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。它通过产生均匀分布的随机数计算疲劳寿命,比较其对应值所处的区间号的大小,即可确定构件的失效概率。其具体步骤如下。