油浆蒸汽发生器管板上两种管头结构的应力分析

改变管板与换热管接头附近的结构,会对管板及管头处的应力产生影响,通过Ansys Workbench建模和计算,分析比较了常规管板和管孔边带环槽的管板在相同条件下的应力情况,与常规结构管板相比,改进的管孔边带环槽结构的管板可以有效改善管板管程侧表面应力强度。     

四种高压U形管换热器的管板强度设计

U形管板可视为受压力侧向作用且受管孔开孔削弱的圆平板,此圆平板的应力可分解为简支圆平板和周边受均匀力矩作用的圆平板两部分,文章在对这两部分应力的分布规律进行较详细讨论的基础上,提出了四种U形管板强度的建议计算方法。     

管子与管板的连接

在高温高压换热器制造中,管与管板的连接是最困难的工序之一。通常采用胀接、焊接、钎焊等方法,究竟如何选用,决定于设备的操作条件。 胀接是最简单的方法。它的强度和密封性是靠在管壁和管板中因胀接而产生的残余应力来实现的。胀接使管端变形并被挤在管孔中,在管孔周围的管板中留下受压的残余应力。     

复合板固定管板热交换器设计中的几点探讨

复合板固定管板热交换器兼具高强度和耐腐蚀优点,在诸多行业中得到广泛应用。对复合板固定管板热交换器设计中的若干问题,如涉及复合管板相关事项、计算输入的简化及管孔结构的选择等进行了分析和探讨,论证了换热管承受轴向压应力时爆炸复合管板应用的可行性,点明了复合管板与换热管焊接连接拉脱应力计算中材料许用应力的取值误区,给出了SW6软件中壳程复层厚度的简化输入方式,阐明了复合管板与换热管连接方式的选择细节。可为复合板固定管板热交换器的设计提供有益参考。     

特殊结构高压U形管热交换器管板计算

对管箱为半球壳结构的特殊高压U形管热交换器管板的受力进行简化,假设管板边缘全部承受边缘弯矩,将管板简化为承受均布载荷、受管孔开孔削弱的平盖结构,选取合适的计算参数进行平盖中心最大应力计算,得到的结果与半球壳支撑平盖结构有限元分析结果相差小于5%,检验了简化方法的准确性。考虑管板开孔强度削弱系数后,管板中心最大应力计算结果与有限元分析结果相差很大,主要是管板开孔强度削弱系数μ统一取0.4所致,取强度削弱系数μ=0.4计算的管板厚度结果偏保守,在工程上是适用的。     

基于ANSYS Workbench压力容器开孔处应力强度比较

压力容器筒体上开有各种工艺管孔,对于有外载荷的接管经常需要校核开孔处局部应力。本文就接管开孔至邻近封头的不同距离,通过ANSYS WORKBENCH分析,对开孔处应力强度的影响进行比较。     

地震波条件下海底管线抗震设计方法研究

目前工程设计中使用的海底管线抗震设计方法给出的地震应力值偏大,计算结果与管线结构参数和埋设深度等几乎没有关系。理论分析及海底管线的实际埋设环境证明,在一般海底管线工程的设计地震条件下,约束海底管线的土壤很容易进入塑性滑移状态,已超出现用抗震设计方法的前提条件,即管土之间的约束为弹性约束。对于约束土壤进入塑性滑移状态,给出了新的地震应力计算方法———极限地震应力计算法,并根据决定极限应力大小的单位长度管线极限约束力的计算方式,把极限地震应力计算法分为单位长度摩擦力法、修正法和加权平均法。两个实际工程算例的比较分析结果说明,极限地震应力法能准确地反映海底管线的实际地震应力状况,解决现用抗震设计方法中存在的问题。     

稠油热采井口装置的热应力分析

论述了新疆油田浅层稠油注蒸汽开采的抽油井采油树主要承压部件在高温状态下力学分析及有限元计算过程。利用Ansys软件对实体建立三维模型,应用有限元的方法分析、计算应力分布,掌握其应力应变的变化规律,为今后持续改进设计研发提供科学的理论计算依据和方法。     

制氢转化炉下猪尾管的设计与强度计算

针对下猪尾管在操作状态下复杂的应力状态,该文在常规设计方法的基础上采用应力分析法对下猪尾管进行了强度校核计算,并提出了相应的改进措施,保证了下猪尾管的安全使用。     

卧式容器的合理化设计

本文在卧式容器现有设计计算方法的基础上,进一步分析了卧式容器的受力状态和应力分布的情况,提出了卧式容器合理化设计的方法。     

超载疲劳裂纹尖端塑性变形区的研究

根据金属塑性滑移变形在金属表面产生浮凸的机理,探索了一种观察和研究疲劳裂纹尖端塑性变形区的方法。用考虑塑性区应力松驰和裂尖应力状态变化修正后的Westergaad应力函数解法计算所得的塑性区尺寸,与试验结果吻合较好。     

井下单螺杆抽油泵杆柱受力分析与设计

在井下单螺杆抽油泵系统中，抽油杆柱既传递扭矩又承受轴向载荷，其受力状态与常规抽油系统中的抽油杆柱大不相同。对井下单螺杆抽油泵杆柱进行了受力分析，并建立了杆柱设计与计算的力学模型。提出了井下单螺杆抽油泵杆柱设计的原则和在二向应力状态下等强度组合杆柱设计和计算的方法：为降低杆柱摩阻和油液压头损失，应尽量采用小规格的D级抽油杆，在小规格的抽油杆柱的最大工作应力大于抽油杆的许用应力时再选用大一规格的抽油杆。此方法可利用计算机编程进行杆柱设计与计算，其程序简单易行，适用于现场工程设计计算。最后给出了设计与计算实例。     

反应流出物蒸汽发生器泄漏原因分析和对策(上)

某厂1台NS1402材质的反应流出物蒸汽发生器在使用过程中发生泄漏,经分析得出产生泄漏的原因是管孔缝隙处出现了碱液浓缩,引发了NS1402材料的碱应力腐蚀破坏。对蒸汽发生器管孔处出现间隙的原因进行了探讨,发现除氧水产生蒸汽过程中,会引发介质对管束的两相流冲击及过冷沸腾,管束持续振动,导致了管孔处产生间隙。为了解决这个问题,应该同时考虑:控制好管程、壳程介质的平稳工作,采用合理的装置停工流程,设计均匀的给水分配方式,减小折流板间距或考虑采用折流杆等防止管束振动的措施。     

制氢转化炉下猪尾管设计与强度计算

针对下猪尾管在操作工况下复杂的应力状态,在常规设计方法的基础上用应力分析法对其进行强度校核计算,并提出相应的改进措施,保证了下猪尾管的安全使用。     

抽油机曲柄销疲劳强度实用计算

对抽油机曲柄销的受力状态作了真实的描述,在此基础上提出利用工作应力分布图寻找计算中的最大应力值和最小应力值,计算结果准确可靠。文中的计算举例,对CYJ10-3-53(H)B型抽油机曲柄销进行疲劳强度校核的结果,认为安全系数偏低。     

轴式吊耳强度计算及壳体局部应力校核方法

采用起重机抬吊法吊装大型立式设备,轴式吊耳的最危险受力状态发生在立式设备起吊至直立状态但尚未就位时,笔者就这种工况下轴式吊耳的载荷、壳体受力状态进行分析,提出了对轴式吊耳进行强度计算及吊耳处壳体局部应力校核的计算方法。     

构造应力场对油气运移的影响

油气是一种流体，其运动遵循流体力学基本原理，其作用空间是多孔介质，因而介质的应力状态是影响油气运移的一项重要因素。应用流体力学、渗流力学、岩土力学及弹性力学的理论及方法，分析了考虑三维应力状态下可变形介质中流体运移的动力学方程。由该方程可以看出，应力状态通过３方面影响油气运移的特征：①应力的作用改变介质的渗透性能；②平均正应力的变化速率是流体运移的一个驱动力（它以源汇项形式反映在方程中）；③应力的作用改变流体的定解条件，即影响流场的初始状态和边界状态。构造应力场对流体运移的总体影响是这３方面作用的综合。依据该思路提出了一个油气运移模型，并据某油田的地质条件及构造背景选取计算参数，采用有限元方法进行实例模拟；计算结果表明，在其它条件完全相同的情况下，地质体的应力状态改变，油气运移的特征发生相应变化。图２参１２（王孝陵摘）     

基于扩容强度准则的硬脆性泥岩坍塌压力计算模型

在低围压下，硬脆性泥岩在应力状态达到峰值强度前易发生扩容，当应力状态超过扩容强度后，钻井液水化作用对岩石强度的削弱增快增大，引起井壁坍塌，需制定合理的钻井液密度保持井壁稳定性。采用实验研究和理论分析相结合的方法，对硬脆性泥岩组构特征、水理性质、变形规律、强度准则和预应力后的浸泡钻井液强度变化规律进行研究，推导了基于扩容强度准则的硬脆性泥岩的井壁坍塌压力计算模型和参数计算方法，并进行了实例分析。结果表明，钻井液密度高于以峰值强度为准则计算的坍塌压力，低于以扩容强度为准则的坍塌压力，导致井周地层进入扩容状态，井周地层产生应力诱导微裂隙，激发了钻井液水化作用是井壁坍塌的根源。以扩容强度为准则确定坍塌压力，制定钻井液密度更加合理。     

抽油机曲柄销疲劳强度计算中的几个重要问题

文章对抽油机曲柄销复杂的受力状态做了真实描述,提出运用曲柄销的工作应力分布图来分析曲柄销的应力循环特征,以及确定计算中的最大应力值和最小应力值。介绍了几个重要参数的计算公式。通过计算举例,指出CYJ10—3—53B型抽油机存在曲柄销疲劳强度偏低的问题。     

大型管板拼焊应力有限元分析

反应器管板直径和厚度较大,焊接处于自由状态,没有任何约束,很难控制由于焊接应力、温差应力等造成的管板变形。为控制管板的变形,通过对管板焊接过程进行有限元分析计算,探讨了管板焊接过程中各个焊接时刻的温度、焊接应力、应变及变形分布规律,并根据计算结果确定了合理可行的能有效控制管板焊接变形并保证焊接质量的焊接方法和焊接工装。