Spannungsverteilung in der berohrten Kesselwand eines Konverterkühlkamins

Derzeit existieren keine Möglichkeiten, Wärmespannungen in dünnwandigen Kesselrohren auf Basis gemessener Wandtemperaturen zu berechnen, oder die Spannungen direkt meßtechnisch zu erfassen. Durch die Anwendung der Finite‐Element‐Methode ergibt sich die Möglichkeit, unter Berücksichtigung einer geeigneten Modellgeometrie instationäre Temperaturfelder in den Kesselrohren zu berechnen, welche eine zweidimensionale Spannungsanalyse unter Beachtung des plastischen Verhaltens des Rohrwerkstoffs ermöglichen. Für diese Temperaturverteilung erreichen die instationären Vergleichsspannungen nach von Mises in der Anfahrphase und während der Blasphasen die Streckgrenze des Werkstoffes von R eL = 264 N/mm 2 . In der gesamten Struktur überwiegen dabei Druckspannungen. Die resultierenden Gesamtdehnungen sind in x‐ und y ‐Richtung stets positiv und in z ‐Richtung, in Folge restriktiver Randbedingungen, Null. Der Werkstoff verhält sich nach einmaligem Eintritt in die Blasphase quasi‐elastisch.