熔盐罐罐底角焊缝疲劳可靠性评估方法及应用

俞兵; 胡海军; 谢国山; 李涌泉; 李秀峰

西安交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (1) : 215 -224.

俞兵, 胡海军, 谢国山, 李涌泉, 李秀峰

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摘要

为了准确评估熔盐罐罐底角焊缝服役过程中的疲劳可靠性，将应力影响因素和疲劳模型参数随机化，提出了一种基于应力-强度干涉理论的角焊缝疲劳可靠性评估方法。通过雨流计数法获得典型的熔盐液位变化幅值并统计其出现频率；建立了真实尺寸的角焊缝数值模型并获得其应力分布；基于角焊缝尺寸、载荷等应力影响因素的正态分布模型，应用拉丁超立方抽样方法对其抽样统计，从而获得角焊缝焊趾处等效结构应力的分布模型；对ASME BPVC.Ⅷ.2—2023标准中疲劳寿命模型的主应力-寿命曲线参数进行随机化，基于应力-强度干涉理论，建立了角焊缝疲劳可靠性评估模型；对某光热装置低温熔盐罐罐底角焊缝的疲劳可靠性进行实例分析。结果表明：一个季度内熔盐罐液位变化主要有6种典型工况，最大液位波动为1.55～12.39 m;角焊缝最大应力位于其内侧焊趾处，为301.5 MPa;多载荷下角焊缝的疲劳寿命均值为46 a,服役3 a后角焊缝的疲劳失效概率为0.040 6,服役30 a后的失效概率为0.335 9。