随着大容量高参数发电机组的发展,主蒸汽温度和压力高达600℃/30MPa的超临界、超超临界发电机组将成为今后一二十年的主流。因此,确保发电机组设备,尤其是对高温管道的安全可靠性非常必要,这些高温管道的弯头部分具有初始椭圆度和厚度不均的现象,在运行中由于高温蠕变的作用产生复杂的多轴应力状态,是高温蠕变多轴应力理论研究和寿命评估的重点部位。本文运用ANSYS有限元软件对多组处于高温高压状态下的P91钢管道90°弯头进行数值模拟,研究高温蠕变作用下弯头内部应力的分布和变化,分析弯头初始椭圆度和厚度不均对弯头应力分布变化的影响,描述管线弯头在复杂多轴应力状态下,危险点的应力和椭圆度、弯管内外壁厚之间的复杂关系,针对高温高压管线弯头的椭圆度变化和内外壁厚不均等因素,提出弯管危险点的等效应力数学模型,为管线弯头的应力研究及寿命管理提供理论参考。