低碳钢压力容器爆破压力公式的修正

在大量Q2 35 A和 2 0R等低碳钢类容器爆破试验的基础上 ,在对低碳钢类压力容器的爆破压力进行统计分析后 ,对原有的爆破压力估算公式———Faupel公式进行了修正 ,得到更符合实验值的计算公式 ,并对其他不同直径的低碳钢类压力容器进行验证 ,具有一定的通用性     

简单压力容器储气罐爆破压力公式研究

简单压力容器储气罐作为典型的薄壁容器,传统的爆破压力计算公式(Faupel等)对其并不适用,误差较大。本文利用不同厚度Q235B的储气罐进行爆破试验,对试验数据进行统计分析,结合材料的实测屈服强度和抗拉强度,对原有的传统爆破压力计算公式进行修正,获得更适用于简单压力容器的经验公式。验证结果表明:修正后的经验公式具有更高的精确度,误差在±5%左右。     

不锈钢内衬纤维复合材料球形高压容器研制

采用高强芳纶Ⅱ和凯芙拉-49纤维及不锈钢内衬,研制出小型球形环氧树脂基纤维复合材料压力容器。主要介绍了容器的结构材料、设计、试验方法。通过容器的密封性检验及贮存前后的液压爆破试验,结果表明,容器的设计是成功的,满足了设计使用要求。与同类钢制压力容器相比,在内径、外径、工作压力、安全系数相同情况下,该复合材料容器质量可减轻60%以上,漏率小于1×10-8Pa.m3/s,且贮存3年后爆破压力不会下降并略有提高。     

一种环氧玻璃钢压力容器

本文记述了工作压力为200公斤/厘米~2、爆破压力大于1000公斤/厘米~2的玻璃钢压力容器的研制过程,包括原材料选择及性能、容器缠绕规律选择、强度设计、容器性能试验等。讨论了容器中纤维强度的发挥及容器的疲劳问题。该种玻璃钢容器已通过部级技术鉴定。     

纤维缠绕压力容器表面损伤试验研究

通过制作纤维缠绕标准容器试样,并对部分试样表面纤维制作人工损伤,与标准容器试样比较爆破压力,并进行有限元分析、研究其破坏机理,对强度影响程度进行评估。结果表明：表面纤维损伤会造成压力容器在应力水平较低情况下局部发生层间剪切破坏,损伤容器爆破强度平均值降低22．4％,损伤修复后的容器爆破强度降低12．2％。     

扁平绕带式压力容器轴向爆破压力分析

采用刚塑性模型和Tresca屈服条件,给出扁平绕带式压力容器轴向爆破压力的简便计算公式。通过实例计算发现,爆破压力公式具有较高的精度,可为该类容器工程设计时参考使用。     

扁平绕带式压力容器的极限承载能力

本文在同时保证扁平绕带式压力容器环向与轴向的静力（包括层间摩擦力）平衡条件均得到满足的前提下，导出了更具一般性的扁平绕带式压力容器的极限压力下限解，给出了预测其内筒是以环向还是以轴向方式爆破的Ａｃ判据。对已有的爆破试验数据验算的结果表明：采用Ａｃ判据对容器内筒爆破方式的预测都是正确的；本文公式计算的爆破压力理论值总是小于实测值，最大误差的绝对值为１４％。     

《压力容器安全技术监察规程》压力容器分类框图

国家质量技术监督局新颁发的《压力容器安全技术监察规程》自 2 0 0 0年 1月 1日起正式实施。为了有利于安全监督和管理 ,新颁发的《压力容器安全技术监察规程》第六条对规程适用范围内的压力容器根据压力容器的压力等级、品种、介质毒性程度和易燃程度 ,把压力容器划分为三类 :1　下列情况之一的 ,为第三类压力容器( 1 )高压容器 ;( 2 )中压容器 (仅限毒性程度为极度和高度危害介质 ) ;( 3)中压储存容器 (仅限易燃或毒性程度为中度危害介质 ,且 ｐＶ乘积大于等于 1 0ＭＰａ·ｍ3) ;( 4 )中压反应容器 (仅限易燃或毒性程度为中度危害介质 ,…     

对钢制内压容器压力试验应力校核的分析

压力试验在检验容器宏观强度、焊缝严密性和密封元件密封性能好坏的极为有效的检验手段。压力试验分为液压试验和气压试验两种。为了防止容器在试验压力不发生明显的永久性变形,GB150-89《钢制压力容器》规定,把试验压力下容器的薄膜应力限定在一定范围之内(液压为0.9σs,气压为0.8σs)。有的设计人员对试验压力下容器的薄膜应力均进行校核。实际上,当压力试验压力满足一定条件时,我们无须进行校核计算。     

压力试验下压力容器的可靠性分析

液压试验或气压试验是压力容器设计、制造中必不可少的环节之一。其目的是为了检查容器在超工作压力下密封结构的可靠性,焊缝的致密性以及容器的宏观强度。本文运用可靠性方法对按规范设计的压力容器分别在设计压力、试验压力(液压及气压试验)下进行了可靠度计算分析,并得到一些有益的结论,     

连通容器内预混气体泄爆过程

对甲烷-空气预混气体在连通容器内的泄爆过程进行了实验研究,与密闭容器爆炸过程进行了比较,研究了连通容器泄爆过程中压力的变化规律,分析了气体浓度和泄爆方式对连通容器泄爆过程的影响。结果表明,连通容器泄爆过程中,压力最大值通常出现在管道末端,由于震荡在球形容器内产生真空压力;与略低于化学计量比浓度相比,甲烷体积浓度略高于化学计量比浓度时,连通容器内爆炸压力增加,这种情况与单个密闭容器气体爆炸相同;两个泄爆口泄爆能较好地降低连通容器内最高爆炸压力,而仅采用一个泄爆口泄爆并不能显著降低容器内的最大爆炸压力。研究结论为工程上连通容器的泄爆安全设计提供重要参考。     

储气井在极限内压条件下破坏形式的实验研究

参照压力容器爆破试验方法,对储气井进行了模拟构件的极限内压实验研究,得出了储气井在极限内压条件下的破坏形式是漏而不破,泄漏原因是由于螺纹连接部位发生了塑性变形;泄漏时,储气井除螺纹连接头外的部位强度尚有一定的余量,表明螺纹连接头是储气井强度的薄弱环节。     

低压塔式容器耐压试验方法探讨

分析了在用压力容器中塔式容器在耐压试验前的筒体应力校核方法,推导出液压试验时液柱高度的估算公式Hs=λPc,据此可确定符合实际的试验压力。为在用设计压力较低而容器较高的塔式容器的液压试验提供了可行性,计算结果可为在用低压塔式容器耐压试验提供计算依据,从而保证其安全运行的可靠性。     

负压环境对炸药爆炸冲击波影响的实验研究

为了研究负压环境对炸药爆炸冲击波的影响,在自制可调真空度爆炸容器中进行负压爆炸实验,采用PCB压力传感器测量罐体轴线固定位置点的冲击波超压,分析了在0、-20、-40、-60、-80、-90、-99kPa等不同负压环境下罐体内测点爆炸冲击波反射超压时程曲线。结果表明,爆炸环境负压降低,测点一次、二次冲击波峰值超压随之降低,在-40kPa和-99kPa负压环境下超压降低显著;爆炸冲击波速度大小与传播介质密度相关,即环境负压越低,气体越稀薄,冲击波传播速度越快;爆炸冲击波速度随环境负压降低而升高,与超压降低强度无相关性;负压环境不改变容器内实验雷管爆炸的气体产物生成量;在近似真空环境中,爆炸冲击波主要以爆轰产物为传播介质,冲击波速度提高受限于爆轰产物运动速度,强度弱,衰减迅速。     

Closed vessel combustion of propylene–air mixtures in the presence of exhaust gas

The pressure–time evolution during the deflagration of gaseous propylene–air mixtures in the presence of their own exhaust gas was experimentally investigated in a spherical vessel, over an extended range of equivalence ratios, at room temperature and various initial pressures within 0.3–1.0 bar. The characteristic parameters of closed vessel explosions (peak pressure, maximum rate of pressure rise, time necessary to reach the peak pressure, explosion index) are examined in connection with the fuel/oxygen ratio and with exhaust gas concentration. The measured flammability parameters together with the computed values of adiabatic explosion pressures and adiabatic flame temperatures are used to examine the inerting effect of exhaust gas.     

钢制压力容器耐压试验的探讨

耐压试验是压力容器制造过程中的一个检验环节。容器在超工作压力下,检验其密封结构的严密性,焊缝的致密性以及容器的宏观强度,以便及时发现材质和制造过程中出现的缺陷。从对耐压试验的必要性和耐压试验时筒体的强度进行分析,可以看出耐压试验时简体是安全的,因而按规范进行的耐压试验可以不必校核容器的强度。     

球形容器与管道内甲烷-空气混合物爆炸强度的尺寸效应

通过实验和理论分析,从球形容器内径、单个球形容器接管长度和连通容器连通管道长度变化3个方面,研究了球形容器与管道内甲烷-空气混合物爆炸强度的尺寸效应。研究表明:单个球形容器接管后,球形容器中最大爆炸压力和最大压力上升速率均随接管长度的增加逐渐减小,而小球接管时的管道末端气体最大爆炸压力和最大压力上升速率随连接管道长度的增加逐渐增加;在连通器结构中,传爆容器中最大爆炸压力和最大压力上升速率随连通管道长度的增加呈线性关系增加。研究结果揭示了尺寸效应对气体爆炸强度的影响规律,为球形容器与管道泄爆安全设计提供依据和重要参考。     

STRATIFIED VAPOR EXPLOSION EXPERIMENTS

An experimental investigation has been conducted on vapor explosions in a stratified contact mode, where the cold liquid and the hot liquid are initially separated by a stable vapor film. A series of experiments were conducted in a narrow, rectangular vessel (20 cm long, 2.54 cm wide, 65 cm high). One face of the vessel wall is made of transparent material for the visual observation using a high speed camera. The explosion is externally triggered at the one end of the vapor film layer by a pressure shock produced by a magnetic hammer. Four quartz pressure transducers are mounted horizontally at the vessel wall. The mechanical energy release is measured by the displacement of a slug which is initially held at the middle of the vessel. The results with water (10 ∼ 85°C) and saturated liquid nitrogen (- 196°C) show that the explosion propagates along the vapor film interface at a speed of 100∼250m/s. The mechanical energy release was up to 33 joules. The variation of the triggering shock pressure revealed that there exists a triggering threshold. Both the higher initial water temperature and the higher triggering shock pressure increase the mechanical work release. High speed cine film shows the course of the explosion: stable liquid-liquid film boiling, triggering, explosion propagation, and expansion.     

基于气固两相反应流的温压炸药能量释放规律数值模拟及实验验证

为研究气体环境、铝粉含量、空间体积对温压炸药能量释放的影响,基于气固两相反应流模型,建立有限差分-物质点耦合算法,对温压炸药密闭容器内爆炸流场演化进行数值模拟及实验验证。结果表明,温压炸药在空气环境中爆炸释放的能量高于氮气中,壁面冲击波峰值压力和空间准静态压力的增幅分别在20%和80%以上,空间准静态压力随空间体积的增大呈先增大后减小的趋势;铝粉含量越高,冲击波在传播过程中衰减得越慢,空间准静态压力越高;铝粉燃烧反应度随空间体积的增加而下降,当比空间体积超过100m³/kg时,反应度下降到90%以下,且铅粉含量越高,其反应程度越低。     

不同管长条件下连通容器预混气体泄爆实验

通过容器与管道的连接组合,改变管道长度,开展不同管道长度的连通容器预混气体等容爆炸与泄爆实验,分析在密闭爆炸与相同泄爆面积条件下,管道长度的变化对连通容器中火焰传播与容器内压力的影响。实验结果表明：火焰在管道中加速传播,随管道长度的增加,传播速率加快;无论是密闭爆炸或是泄爆,连通条件下容器的最大压力上升速率均高于单个容器的情况;连通容器等容爆炸时,传爆容器的压力峰值随管长的增加而增加;泄爆时,传爆容器的泄爆压力峰值超过其单容器泄爆的压力峰值,特别是传爆容器为小容器时,压力峰值更高;随管长的变化情况,与相应密闭条件下的等容爆炸压力密切相关,但变化趋势不完全一致,受容器泄爆面积、火焰传播等多种因素的影响。