 pour les récipients chimiques fonctionnant au - dessus de la température de fluage, la détermination de la défaillance est différente de celle des récipients à pression en général, deux formes de défaillance sont généralement considérées:

 le premier est une déformation excessive due au fluage, entraînant une défaillance du composant, pour laquelle la quantité de déformation admissible doit être fixée sur la durée de vie de la conception;

 la seconde est due à la fissuration en raison de la contrainte constante, le matériau a atteint la durée de vie de rupture de fluage, ce qui devrait déterminer la valeur de résistance durable correspondante en fonction de la durée de vie de conception du récipient et limiter la contrainte de travail inférieure à la résistance durable.

(i) Conception conventionnelle des récipients à pression à haute température

L'idée de la conception conventionnelle est de limiter la contrainte principale maximale sur les parties importantes. Dans notre spécification, pour les deux formes de défaillance ci - dessus, la méthode de réglage de la contrainte autorisée à haute température est spécifiée.

 (1) Les directives de déformation sont conformes à la limite de déformation ne dépassant pas 1% (0,01) après 100000H, la vitesse de déformation doit être trouvée à partir des données de fluage:

La contrainte temporelle, appelée résistance au fluage du matériau, est désignée par le Code s10 - 7. La température des données d'essai de fluage doit être la même que la température de fonctionnement du récipient.

À ce stade, les contraintes autorisées sont:Où le coefficient de sécurité nn = 1,0.

(2) La norme de rupture est basée sur la résistance durable de 100000H comme référence, garantissant que le matériau ne se casse pas après le travail lo5h. La résistance durable de lo5h est désignée par le Code s105, alors la contrainte autorisée est:

Le facteur de sécurité nd est de 1,5 à 1,6. La contrainte permise pour la conception réelle prend la petite valeur des deux.

 il peut être discuté que pour les récipients à pression et les tuyaux, il n'y a pas beaucoup d'obstruction à la création d'une petite déformation; Encore une fois, la quantité de déformation de l% semble également un peu trop limitée.

 par conséquent, les normes britanniques de ces dernières années ont supprimé la conception selon les directives de déformation. Dans certains pays, la norme n'a pas été supprimée, simplement parce que les pratiques traditionnelles ont été maintenues.

Les pays du monde entier ont généralement reconnu que pour les récipients à pression à haute température, le véritable danger est la rupture par fluage.

D'autre part, la durée de vie de 105h n'est pas suffisante pour certaines installations importantes. L'équipement moderne de l'industrie chimique, du pétrole, de l'énergie et d'autres tend à la grande échelle, la taille est de plus en plus grande, le coût de l'équipement est élevé et nécessite une longue durée de vie.

L'industrie de la chaudière dans de nombreux pays a fixé la durée de vie de la conception à 20 ans ou 2x105h, et les centrales nucléaires ont tendance à être plus élevées. Le problème posé par cette tendance est le manque de données sur le fluage, car il faut beaucoup de temps pour effectuer des essais de fluage et de persistance, et la fiabilité de la méthode d'extrapolation des données nécessite toujours un certain nombre de données en temps réel à vérifier.

 l'accumulation de données sur le fluage nécessite une large coopération internationale qui existe depuis plusieurs années.

(II) idées pour la conception analytique des récipients à pression à haute température

La spécification américaine ASME Ⅷ - 1 est une conception conventionnelle, sa gamme comprend la conception de récipients sous pression à haute température, le traitement spécifique est lorsque la température de fonctionnement dépasse la température de fluage lorsque la contrainte autorisée d'un matériau donné est la limite de fluage ou la résistance durable.

 ASME Ⅷ - 2 est une conception analytique qui spécifie clairement dans son champ d'application que les récipients à pression ne sont pas concernés par le fluage et qu'ils sont limités à des températures inférieures à la température de fluage, compte tenu des contraintes autorisées.

ASME Ⅲ est identique à ASME Ⅷ - 2, mais l'application pratique pose un problème: certains réacteurs nucléaires fonctionnent au - dessus de la température de fluage. À cette fin, l'ASME a rédigé un cahier des charges n - 47) à la fin des années 1970, qui a servi de base à la conception analytique des récipients à pression à haute température, et s'attend à ce que le corps de l'ASME III soit rédigé après plusieurs années d'utilisation.

Le N - 47 s'applique également aux récipients à pression non nucléaires. Les grands réacteurs d'hydrogénation modernes dans les industries pétrochimiques et charbonnières devraient également appartenir strictement aux équipements majeurs conçus par analyse,

 la conception analytique des récipients à pression à haute température implique de nombreuses questions théoriques et empiriques pratiques, ainsi que des questions d'essai de performance des matériaux plus réfléchies. Seules quelques considérations importantes sont mentionnées ici:

(1) La méthode de calcul du fluage doit tenir compte du fait que les parties du récipient sont toujours soumises à des contraintes multidirectionnelles et que les données de base pour le fluage sont obtenues en traction unidirectionnelle [EC = f (T, S, t)].

- Comment choisir la contrainte rhéologique équivalente appropriée pour rendre possible l'utilisation des données sous - jacentes est un problème à résoudre en premier lieu dans l'analyse des contraintes.

– Deuxièmement, les contraintes multidirectionnelles dans les composants réels ont tendance à varier ou à être inégalement réparties le long de l’épaisseur, et les contraintes de fluage en divers points ne sont pas les mêmes au fil du temps, ce qui entraîne une « redistribution des contraintes de fluage».

– En bref, non seulement étudier la distribution initiale des contraintes, mais aussi analyser l’historique des contraintes.

(2) Estimation de la durée de vie à la rupture par fluage comment utiliser les données de contrainte - durée de vie pour la traction unidirectionnelle sous contrainte multidirectionnelle est un problème non résolu dans la recherche scientifique et les concepteurs doivent choisir une hypothèse raisonnable. De plus, comme indiqué au paragraphe précédent, il convient de tenir compte de l'impact de l'historique des contraintes sur la durée de vie, c'est - à - dire d'appliquer une règle de durée de vie cumulative appropriée.

(3) Interaction fluage - fatigue lorsqu'un récipient à pression à haute température nécessite une conception fatigue, l'interaction fluage - fatigue doit être prise en compte. Cette action est différente pour différents matériaux et est liée à des facteurs tels que le niveau de contrainte, l'amplitude de contrainte, la vitesse de variation de la contrainte, etc. Il est alors nécessaire d'avoir suffisamment de données expérimentales et de tenir compte du lien entre les éprouvettes de traction unidirectionnelles et l'état de contrainte multidirectionnelle de la structure réelle.

(4) problème de relaxation pour le boulonnage de récipients à haute température, à faire une analyse de relaxation. Lors de l'installation initiale, les contraintes et les variables de contrainte sont certaines, et cette contrainte est élastique. Au travail, la variable de contrainte totale reste la même, en raison de la relation de fluage, la contrainte de fluage remplace la contrainte élastique étape par étape, de sorte que la contrainte dans le boulon diminue. Des mesures doivent être prises pour que le joint reste étanche ou pour estimer l'intervalle de temps nécessaire pour resserrer régulièrement les boulons.

Ci - dessus sont brièvement mentionnés quelques - uns des projets qui devraient être pris en compte, et pour vraiment faire une conception par analyse nécessite un apprentissage et une recherche thématique assez approfondie.