熱電聯(lián)產(chǎn)供熱直埋管道疲勞循環(huán)次數(shù)的研究.pdf

1、溫度波動(dòng)性的參數(shù)表征對(duì)于有效預(yù)測熱水管道的疲勞循環(huán)次數(shù)至關(guān)重要。國外一些學(xué)者依據(jù)雨流計(jì)數(shù)法和泊爾姆格林-米納準(zhǔn)則來評(píng)估溫度變化對(duì)管道疲勞壽命的影響，而國內(nèi)鮮有根據(jù)具體運(yùn)行工況統(tǒng)計(jì)分析供熱管道疲勞壽命的研究，目前對(duì)于溫差循環(huán)次數(shù)的研究尚未形成完整體系。本文以管道事故情況為調(diào)查統(tǒng)計(jì)樣本，利用SPSS軟件描述分析獲得管道的事故循環(huán)次數(shù)；采集直埋熱水管網(wǎng)的熱工參數(shù)，依據(jù)雨流計(jì)數(shù)法和泊爾姆格林-米納準(zhǔn)則估算各類管道的等效溫差循環(huán)次數(shù)；二者綜合確定

2、熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱一次網(wǎng)輸送干線、輸配干線及分支線在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)的最大溫差循環(huán)次數(shù)和最大允許次數(shù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　(1)針對(duì)管道的事故情況進(jìn)行調(diào)查，回收問卷273份，有效問卷215份，有效率為78.75％。供熱系統(tǒng)的事故具有獨(dú)立性和尋常性，發(fā)生次數(shù)服從泊松分布公式，根據(jù)調(diào)查問卷的反饋意見，考慮供熱系統(tǒng)中上級(jí)管道發(fā)生事故對(duì)下級(jí)管道的影響，得到使用年限內(nèi)輸送干線、輸配干線及分支線在置信水平為99%時(shí)的事故次數(shù)區(qū)間。不同類型管

3、道的事故頻發(fā)位置大致相同，前五位中均有補(bǔ)償器、彎頭、閥門和焊口，折角和排氣、泄水緊隨其后。
　　(2)以山西省八個(gè)典型熱電廠為調(diào)查對(duì)象，采集了八條輸送干線和八條分支線供回水管道32個(gè)位置5個(gè)采暖季總共約30萬個(gè)溫度數(shù)據(jù)，對(duì)各管道每個(gè)采暖季運(yùn)行溫度的波動(dòng)歷程，采用雨流計(jì)數(shù)法分別進(jìn)行循環(huán)計(jì)數(shù)。
　　(3)統(tǒng)計(jì)表明，在運(yùn)行調(diào)節(jié)、工作環(huán)境及數(shù)據(jù)采集方式等因素的影響下，不同管道的溫差循環(huán)在數(shù)量、應(yīng)力比和波動(dòng)范圍等方面存在差異，但都存在

4、大量小幅波動(dòng)，應(yīng)力比在0.9以上的占絕大部分，且管道在每個(gè)采暖季內(nèi)波動(dòng)范圍最大的循環(huán)均僅有一次，即供熱溫度從最低溫升至最高溫再降至最低溫的變化過程所形成的一次完整循環(huán)。
　　(4)依據(jù)泊爾姆格林-米納公式計(jì)算輸送干線和分支線供回水管道每個(gè)采暖季的等效溫差循環(huán)次數(shù)，輸配干線的運(yùn)行溫度參照輸送干線，當(dāng)常數(shù)m取4時(shí)同時(shí)體現(xiàn)了小溫差和大溫差的作用。由此推算各管道在30年內(nèi)由運(yùn)行溫度波動(dòng)引起的等效溫差循環(huán)次數(shù)，疊加上相應(yīng)事故循環(huán)次數(shù)，從而得

5、到其在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)的最大溫差循環(huán)次數(shù)及不同工程等級(jí)下的最大允許次數(shù)。對(duì)于輸送干線，供水管道取得最大值；對(duì)于分支線，則是回水管道取得最大值，各管道均滿足且遠(yuǎn)小于歐洲標(biāo)準(zhǔn)中的循環(huán)次數(shù)。
　　本文采用雨流計(jì)數(shù)法和泊爾姆格林-米納準(zhǔn)則研究了以熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱一次網(wǎng)的最大作用循環(huán)次數(shù)，為各管件的疲勞分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)這種方法對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變回路環(huán)逐個(gè)計(jì)數(shù)，能夠最大限度地加大已進(jìn)行計(jì)數(shù)循環(huán)的幅值，具有一定的彈塑性力學(xué)理論基礎(chǔ)，可以為多種熱源和多