高温蒸汽管道支管焊缝应力与模态特性研究

基于高温蒸汽管道与支管尺寸,以温度套管为例建立模型,分析计算了通孔型套管、台阶型套管及结构优化温度套管3种不同结构、材质的温度套管焊缝焊趾处应力与振动模态.结果表明,通孔型套管与台阶型套管结构焊缝焊趾内部整体应力水平相近,均高于结构优化后温度套管,且结构优化温度套管发生疲劳断裂的风险大幅降低;3种结构焊缝焊趾的最高应力均分布在蒸汽主管(母管)圆周最高点,裂纹最易在该处萌生,应力水平以该处为基点成对称分布.结构优化温度套管对母管振动的响应程度较低.因此,支管的结构与材质优化可以减弱母管振动诱发的焊缝振动.