不锈钢锅炉管持久强度的计算公式及其与不锈钢材质、应力、蠕变时间的关系

2022-04-24 09:57:47

不锈钢管的持久强度是由规定的工作周期σD平均值引起的蠕变破坏应力。可以看出，这种强度特性反映了失效问题。与蠕变极限不同，它反映了变形问题。对于锅炉不锈钢管，没有精确的配合，不锈钢管的失效形式主要是破坏而不是变形。因此，用持久强度

计算不锈钢锅炉管在蠕变条件下的强度更为合理，当不锈钢管的外加应力较大时，蠕变进行得更快。将被更早地摧毁；相反，当施加的应力较小时，破坏更晚。应力和蠕变破坏时间符合以下函数关系：

τ=Bσ-M 

式中：τ——蠕变破坏时间

σ——应力

 B.M——与不锈钢材料和温度相关的常数。如果LGσ-LGτ是坐标，则得到直线关系。在试验过程中，施加在各种不锈钢锅炉管上的应力应更大，使其在短时间内破坏，然后延长上述直线以获得规定的工作时间，如蠕变破坏应力持续强度为100000小时

应指出，在某些情况下（如试验温度不高），上述直线可能超出观察断点，成为一条折线。断裂点两侧的开裂性能不同。此时，线性延伸应谨慎。有时有不止一个断点，所以。测试时间应尽可能长。苏联1996年的锅炉不锈钢管强度计算标准规定，试验时间应超过7000小时。目前，普遍认为试验时间不应少于工作周期的十分之一，即10000小时

以试验时间为工作周期的十分之一，通过延长法获得的耐久强度是否完全可靠？较长试验时间（如11年）的结果表明，一些不锈钢锅炉管的实际断裂强度远低于延伸法。这表明需要做大量工作来确定高温强度特性。然而，长期以来被广泛使用的不锈钢锅炉管的强度计算方法：延伸法获得的持久强度除以必要的安全系数（1.5或更大），已经通过超过规定工作时间（100000小时）的运行进行了测试。当然，这并不意味着目前的做法是完美的。未来，在对高温强度特性进行更详细的研究之后，不锈钢锅炉管的强度计算将以更严格的科学基础为基础。

 1952年，F.R.Larson和J.Miller提出了确定高温强度的参数法，该方法已被各国广泛重视，并在许多文件和手册中被引用。这种方法在中国也常用于分析高温试验结果。根据这种方法，可通过数百小时的短期试验获得持久强度

根据一些试验结果和数据分析，Larson和Miller发现，对于一定的应力，绝对温度y与失效时间T之间存在以下关系：

 T（c+1gt）=常数，其中：c-常数与不锈钢材料有关。对于不同的珠光体钢，C值在18到22之间。如果C=20，则由