刘福广，杨二娟，李 勇，米紫昊，王艳松，韩天鹏，董 会，张 磊，董 鹏

（1.西安热工研究院有限公司，陕西 西安 710054；2.西安石油大学材料科学与工程学院，西安市高性能油气田材料重点实验室，陕西 西安 710065；3.华能伊敏煤电有限责任公司伊敏电厂，内蒙古 呼伦贝尔 021130；4.国家能源集团焦作电厂有限公司，河南 焦作 454351）

高温蒸汽管道作为连接锅炉和汽轮机的关键部件，因需要布置在炉外温度及压力较高位置，其安全性是影响整个机组正常运行的重要因素[1-4]。近年来，火力发电机组高压蒸汽管道（母管）上的各类仪表、疏水管道和取样管座等部件（支管）角焊缝开裂、泄漏甚至断裂飞出等情况时有发生。支管发生断裂的根本原因为母管的振动[5-6]。研究表明，支管结构、材质及焊接工艺等问题是影响焊缝质量的主要因素[7]，支管与母管焊接接头内部存在残余应力、微观冶金缺陷等因素易导致接头失效。通过减振装置、加强管系约束、增大管系刚度等方法在一定程度上降低了振动诱发的支管断裂脱落[6-9]。但是母管服役环境决定了其振动只能降低不能消除支管焊接接头断裂的可能。本研究通过改变支管的材质、结构可有效降低支管的振动响应，降低接头处疲劳应力水平。

基于此，本文以高温蒸汽管道/温度套管为例，建立了3种不同支管结构、材质的温度套管/母管模型，通过分析焊缝焊趾处应力分布与振动特征，研究母管相同振动条件下支管结构/材质对振动、应力水平的影响，为其结构设计与选材提供理论基础。……