鞍座与卧式容器筒体连接方式对筒体应力的影响

针对双鞍座卧式容器,在建立了鞍座真实结构模型基础上,在鞍座与筒体之间分别采用全焊接和全接触支承方式条件下,进行了有限元模拟计算,得到了鞍座处筒体上的应力分布,并对计算结果进行了对比分析.计算结果表明,连接方式的不同,简体上最大等效应力的位置与大小均不一样,并且鞍座处筒体的应力分布也不相同.计算结果对于鞍座与卧式容器连接...     

大型多鞍座卧式容器设计方法分析

为降低弯矩和鞍座反力,长径比大的卧式容器大多采用三鞍座或多鞍座支撑。多年来,多鞍座卧式容器的设计并没有形成统一的标准,目前大多采用三弯矩理论计算弯矩和鞍座反力,再引用双鞍座卧式容器的Zick校核方法对应力进行校核。此种方法步骤复杂,不便于工程应用。最近,欧洲协调标准EN13445《非直接受火压力容器》提出了一种不同于传统方法的多鞍座卧式容器的最新设计方法,这是多鞍座卧式容器设计第一次正式写入标准。本文主要介绍EN13445中的多鞍座卧式容器设计方法与传统方法的不同,并对两种设计方法中存在的一些问题进行了探讨。     

三鞍座卧式容器鞍座许用沉降量研究

随着卧式容器的大型化发展,三鞍座卧式容器得以广泛应用。论文基于NB/T 47042-2014标准及轴向弯矩极限值给出了鞍座许用沉降量[e_1]、[e_2],在此基础上采用ANSYS软件建立了含不同沉降的三鞍座卧式容器有限元分析模型,考察了鞍座沉降量对筒体鞍座连接处最大应力的影响。研究结果表明:正向沉降量对筒体应力影响大于负向沉降量,基于轴向弯矩极限值得到的许用沉降量[e_2]对筒体最大应力影响过于显著;结合标准的许用沉降量[e_1],考虑正负沉降量对筒体最大应力影响的差异,给出了较为合理的鞍座许用沉降量值。     

探讨卧式容器鞍座位置对筒体受力分析的影响

卧式容器在工业生产领域广泛应用，保证卧式容器结构的安稳性，才能正常发挥出功能作用。本文针对卧式容器鞍座位置的设计进行探究，从鞍座结构要求和筒体受力计算入手，分析了鞍座位置对筒体受力的影响，并结合计算实例进行阐述。结果表明，卧式容器鞍座位置对筒体受力具有明显影响，提示设计人员根据容器的受力特点，对鞍座位置进行合理设计，必要时采用加强设计方案，以保证卧式容器的使用安全性。     

三鞍座大型卧式压力容器设计计算方法

本文以GB150—89《钢制压力容器》中的双鞍座卧式容器设计方法和材料力学原理为基础,对对称布置的三鞍座大型卧式压力容器进行强度分析,给出了类似于双鞍座卧式压力容器设计的计算公式,可供设计人员在进行非标准工程设计时使用。     

卧式容器有限元分析及其结构优化设计

以Φ3750 mm/16 m多鞍座卧式压力容器为例,对结构进行设计及有限元强度分析。利用ABAQUS软件数值模拟了2种典型工况下容器应力和变形,对优化前后容器的强度和刚度进行分析及对比。计算结果表明,预紧工况和正常工作工况下,此卧式储罐的最危险位置均发生在筒体与法兰的焊接处,平盖处受力次之,有局部应力集中现象。通过优化卧式容器局部结构(平盖和筒体的钢板厚度),达到了减轻自重、提高强度和刚度的效果。     

鞍座支撑薄壁铝管破坏机理的实验研究

对于卧式容器中的鞍座支撑或管道系统中的抱箍等一系列问题,由于鞍座支撑引起的局部载荷对容器或管道破坏机理的影响,一直是工程上感兴趣的问题。为此,本文设计了一个鞍座支撑薄壁铝管的实验模型,通过电测试验对鞍座区附近的应力状态及其破坏机理进行实验研究,所得结果和按壳体理论的计算结果及按规范的计算结果作了比较,其结论将有助于对现有设计方法的改进。     

计入σ_6~''''时卧式容器的优化设计

本文分析表明:按《设计规定》1985年版设计卧式容器时,最佳支承位置应为A=0.5 R_i。此时,若容器的直径较小,D_i≤1m;或长度较短,L<3m,或设计压力较高,P≥1.4MPa时均可不必进行简体局部应力校核,只要按标准~[2]选取支座就行。一、寻优程序卧式容器(不考虑设置加强圈)与支承位置A值有关的筒体局部应力共有8个;轴向应力σ_1,σ_2,σ_3,σ_4,剪应力τ,τ_H,鞍座处简体的周向应力σ5、σ6(当考虑垫板加强作用     

卡箍式快开釜分析设计

介绍了两半环式卡箍快开釜的平盖、卡箍、筒体端部的设计方法,对采用GB 150.3附录C.7卡箍紧固结构的计算和有限元计算结果进行比较,两种计算方法的结果差距较大,各部件卡紧环根部环向截面第三、第四当量应力,按附录C.7计算值仅是有限元的51%~56%,原因是该截面剪切应力并非均匀分布,有约等于2的应力集中系数。卡箍、筒体端部卡紧环根部横截面第三、第四当量应力,按附录C.7计算值是有限元的1.41~1.96倍,原因是该处应力属三向受拉区,第三、第四当量应力远小于轴向应力,应校核其三向主应力之和小于4倍设计应力强度,防止脆性断裂。卡箍快开釜属疲劳容器,平盖、卡箍、筒体端部卡紧环根部均有较高的应力集中,应是圆弧过渡,其圆弧半径的确定是疲劳容器设计的重点之一,并研究了过渡圆弧半径对危险截面当量应力的影响,及过渡圆弧半径与应力集中系数的关系。     

卧式容器鞍座压应力的影响因素分析

为了深入了解卧式容器中由于温度变化引起圆筒体伸缩时支座腹板与筋板组合截面上的压应力的特征,对NB/T 47042—2014标准中的应力计算公式进行分析讨论。根据力学相关理论,在鞍座截面其他尺寸确定时,将鞍座抗弯截面系数对压应力的影响转化为筋板宽度对压应力的影响。通过个案分析推导出鞍座高度、筋板宽度与截面压应力之间的定量关系式,反映了鞍座截面压应力既随着鞍座高度增加而非线性地增大,也随着筋板宽度的增加而非线性地减小。通过对不等高双鞍座中滑动鞍座压应力的分析,发现把其底板平面设计成与设备的轴线相平行时,其受力状况更加合理。最后对4种特殊结构鞍座的压应力计算方法提出意见。