随着现代过程工业装置逐渐向着大型化和高参数方向发展,为保证装置的长周期安全运行,对其密封连接结构,特别是工作在高温下的螺栓法兰连接系统的可靠性提出了越来越高的要求。高温螺栓法兰连接系统的失效不仅会造成巨大的经济损失,而且还会污染环境,甚至酿成重要人员伤亡事故。因此,对高温螺栓法兰连接系统进行可靠性分析及风险评价具有重要意义。本文主要工作如下:1.在工业生产中,许多机械和设备的法兰连接系统都是在高温、高压条件下工作的。由于长期在高温状态下工作,高温蠕变会使得法兰连接系统的螺栓材料产生不可逆转的塑性变形,直至破坏。为了研究螺栓材料在高温下的特性,本文对25Cr2MoVA螺栓材料在550℃下的高温蠕变性能进行了试验,由实测的蠕变试验数据,通过Oring6.0和Nonline等软件拟合出了25Cr2MoVA螺栓材料的高温蠕变本构方程。2.近年来,由于法兰连接系统数目的增加、工况条件的复杂性,法兰连接系统的故障率也不断的上升。为了更方便、直观、简洁的分析螺栓法兰连接系统的可靠性,本文根据对某石化企业的工况调研,结合大量文献查阅,建立了高温螺栓法兰连接系统的故障树。利用Semanderes计算方法得到高温螺栓法兰连接系统的故障树底事件的最小割集,并由最小割集计算得到故障树底事件的结构重要度,找出了高温螺栓法兰连接系统容易发生失效的底事件,为分析查找高温螺栓法兰连接系统失效原因提供了可靠的依据。3.本文基于考虑螺栓蠕变的高温法兰连接系统变形协调方程,以最大允许泄漏率建立极限方程,计算出泄漏失效概率。根据构造出的高温螺栓法兰连接系统故障树,利用模糊数学原理和专家评判法,对高温螺栓法兰连接系统采用了定量和模糊相结合的分析方法,得出高温螺栓法兰连接系统故障树顶事件的失效概率。4.高温螺栓法兰连接系统由于其工况的复杂性、操作的不确定性,导致其风险完全消除是不可能的,但是通过确定系统的风险等级,并采用一定的方法可以把预期的风险值降低到可以接受的水平。本文根据利用伤害模型对影响失效后