球罐支柱与球壳连接处强度的有限元分析

针对球罐支柱与球壳连接处的有限元网格难以处理的问题,以1台2 500 m3丙烯球罐为例,采用有限元前后处理软件HyperMesh 6.0得到了高质量的网格划分.以该有限元模型为基础,采用有限元分析软件ANSYS 8.0模拟水压试验工况.同时结合现场水压试验,采用电测法对球壳及支柱相应部位进行应力测试.电测法、有限元应力分析结果以及理论计算值三者结果基本吻合,从而验证了采用HyperMesh6.0来处理支柱与球壳连接处的网格的可行性.计算结果表明,水压试验工况下该球罐最大应力点位于支柱盖板与球壳连接处壳体外壁,与GB 12337-1998《钢制球形储罐》中最大应力点位于支柱与球壳连接处的最低点的结论并不一致.     

3000m~3球形储罐常规设计和应力分析设计的比较

本文以某炼油项目3000 m3聚合级丙烯球形储罐为例,对球形储罐的设计、选材、结构形式、应力计算等进行分析阐述,并和常规设计进行比较,通过应力分析计算,在保证该球形储罐安全可靠的前提下,降低球壳板壁厚。     

矩形高强钢球壳板成形机理及性能研究

球壳板是球形储罐的一部分，是矩形板料在一对球形曲模中逐点冲压而成的。板料成形常常是一个小应变、大变形的问题，因而需要跟踪板料几何形状变化的历史来分析。本文所述高强钢球形壳板即为其一，工件实际尺寸为：矩形钢板料厚度34mm，长度7800mm，宽度2500mm，成形后为半径R球=7850mm的球面。     

2000m~3球罐的优化分析

钢制球罐应用广泛,普遍采用常规设计方法。文章利用分析设计方法对球壳厚度进行了计算,利用有限元分析软件ANSYS作为辅助工具,对整个球壳进行了静载荷作用下的应力分析,并对比了分析设计和常规设计的结果,在节省材料方面得到了优化,为以后球罐分析设计提供参考。     

球形储罐球壳板片尺寸计算理论及系统概述

球形储罐目前已广泛应用于各工业部门，其球壳的结构形式分为桔瓣式与混合式(即桔瓣与足球瓣混合式)两种，在工程设计中对球壳板片尺寸进行较精确的计算是十分重要的。文章系统介绍了球壳板片尺寸计算系统的原理、结构和应用前景。     

球形储罐的应力分析

随着球形储罐的建造规格向大型化发展,其材料用量和球壳板尺寸规格也越来越大,由此增加了球壳板在压制、运输、现场吊装及焊接等一系列建造难度。因此,大型球罐在结构、载荷等方面的本质安全要求更高的情况下,需要按照分析设计方法进行球罐的设计。通过全面的分析总结,对涵盖所有载荷组合形式的球罐4种载荷工况和2种结构模型进行整体应力计算,分析了各种载荷工况下球罐的受力状况,重点分析了支柱与球罐连接部位的应力情况。结论是:应力计算要考虑所有可能的载荷组合工况;计算载荷时要分别建立"对中模型"和"跨中模型";最大应力是在支柱与球罐连接处,要尽可能圆滑过渡,有限元应采用六面体单元分析。     

球罐尺寸B如何测量

现行的《钢质焊接球形储罐技术条件》JB1127-82及国家标准《球形储罐施工及验收规范》征求意见稿,对球壳板几何尺寸的测量及公差要求见图1所示。在施工中对温带板几何尺寸 B 如何测量经常发生疑问,按图1要求是无法测量的,因为尺寸 B 的测量点无法标定,其次,图1所示尺寸均为弦长,通过测量弦长来标定球壳板的几何尺寸精度也不尽合理。经过多年现场实践,并参考国外引进球罐的球壳板尺寸标定方法,笔者推荐按图2进行标定测量,供有关同志参考。     

一种较经济的球罐排版方法

近年来 ,在石油、化工、冶金、城市煤气和其它工业领域 ,越来越广泛地采用钢制球形储罐储存易燃液体、液化气以及其它产品。由于球形储罐的钢材消耗量较大 ,因此 ,如何选用最经济的下料方式 ,降低金属的消耗量成为人们普遍关注的问题。1　排版方法球罐壳体是在安装现场组装焊接而成的 ,壳体上球壳板的形状和数量依下料方式和所采用的球壳板尺寸而定。目前国内设计和制造的球罐下料排版方式分为桔瓣式和混合式两种 ,混合式排版钢板利用率可达 85 % ,优于桔瓣式排版 (仅为 70 % ) ,且球壳板和安装部件的数量均减少 ,使焊接接头长度缩短 ,故采…     

直径60m大型储罐罐顶球面网壳设计计算

本文依据JGJ7-2010《空间网格结构技术规程》和GB50017-2003《钢结构设计规范》对60m大型储罐罐顶球面网壳进行设计计算。应用3D3S软件计算校核网壳杆件强度、刚度、稳定性;应用ANSYS软件分析网壳整体稳定性,通过大位移非线性有限元分析,准确计算了网壳结构临界荷载,可为储罐设计人员和制造厂提供参考。     

2016年第7期导读

<正>本期论文广场栏目中,分瓣冲压成型大径球封头工艺及模具设计一文,介绍了一种分部热冲压成型后组焊大型球形封头的工艺,即将大直径的球形封头分为周边多瓣片和顶圆板两部分,分别对其分瓣片和顶圆板进行冲压成型后,再组焊成型大直径球形封头的工艺方法及模具设计技术。主换热器塔的设计、2万立方米双壁低温液氨储罐保冷设计及选材、张力腿平台上部组块总体布置研究、钢制矩形料仓的设计计算、基于CFD的高压水射流喷嘴流     

针对LNG储罐的ABAQUS有限元模拟适用性研究

LNG储罐是清洁能源工程—LNG接收站的核心结构,目前用有限元模拟已成为研究LNG储罐的主要手段。ABAQUS是一款国内外应用广泛的大型通用有限元分析软件,在土木工程领域有着广泛的应用实例,壳单元是ABAQUS的常用结构单元。本文给出了由ABAQUS提取壳单元弯矩的简洁方法,之后针对三个基本圆板模型进行有限元模拟和理论计算,并将有限元模拟值与理论值进行对比,验证LNG储罐中应用上述方法的合理性,并讨论了板厚度对有限元模拟精度的影响。     

球形储罐球壳的混合式排板与计算

分析探讨球形储罐球壳的混合式排板，建立空间坐标系，列出方程组，推导出极带板面上各弧长计算公式，用此公式可对球面板块用料以及焊缝长度进行计算。通过对混合式和桔瓣式排板的计算结果进行分析比较，得出混合式排板有用料少、焊缝短和投资省的优点。     

球形储罐支柱与赤道板焊接工艺探讨

球形储罐支柱与赤道板的组焊往往引起赤道板的变形,使球壳板曲率超标,焊接质量下降。通过预留反变形及焊接工艺条件的控制,可有效控制焊接变形,从而保证了球壳板曲率及焊接质量。     

内压锥壳大端与球壳连接结构及其强度分析

锥壳大端连接球壳是常见的流化床反应器上部扩大段结构形式,现行常用标准未对该结构的设计作具体规定。参照GB 150.3—2011《压力容器第3部分:设计》有关锥壳大端折边厚度计算、球壳厚度计算、圆筒和封头连接的对接接头形式,讨论了内压锥壳大端与球壳连结的结构形式的特点,指出折边和锥壳的连接通常为不等厚对接。采用通用有限元软件ANSYS分析了3种不等厚对接过渡段的应力分布,对应力集中部位作了应力线性化处理和应力强度评定,指出了3种不等厚对接方式的特点,总结了此类结构的设计要点。     

斜管除油池强度计算与结构比较分析

斜管除油池多选用瓦楞板结构,为了考察板材对除油池安全性能的影响,以一具体除油池为例,分别进行瓦楞板和平面板这2种板材结构除油池有限元数值计算,并进行分析比较。厚6 mm、板长2.52 m的瓦楞板矩形除油池结构理论计算应力为130.1 MPa,变形为3.829 mm,满足瓦楞板材料强度要求,可用来做除油池箱体侧板;采用有限元分析软件ANSYS计算得出使用瓦楞板的矩形除油池最大应力为163 MPa,满足其强度要求,并且具有很大的强度储备;平面板材最大应力和变形远大于瓦楞板,瓦楞板材的强度明显高于平面板材。研究结果可为实际生产过程中除油池的安全计算提供理论指导。     

球形储罐现场组焊质量的监督检验

将球形储罐现场组焊质量监督检验项目分解为技术资料审查、球壳板质量抽查、整体组对质量检查、焊接质量监督检验、无损检测质量监督、球壳表面和焊缝返修质量检查、热处理质量监督、产品焊接试板检查、耐压试验监督,气密性试验监督、交工资料审查等十多个停检点,并分别论述了每个停检点的监督检验方法、技术要求、合格标准和注意事项.     

650m~3液态CO_2球罐应力分析

球形容器广泛用于存储液化石油气、液化天然气、液态二氧化碳、压缩空气等物料。利用有限元软件ANSYS对650 m3液态CO2球罐的强度及疲劳问题进行了分析。结果表明,支柱与球壳板连接部位是应力集中最大部位,即所谓的"a点应力"部位,在设计该部位时要尽可能圆滑过渡;另外该部位的刚性不能过大。上、下极带的管口需根据管口间距,合理地建立单个或联合开孔的有限元模型。     

《压力容器工程师设计指南(第二版)》出版发行

正由全国锅炉压力容器标准化技术委员会设计计算方法专业委员会组织编写、中国石化工程建设有限公司资深专家戚国胜、段瑞主编的《压力容器工程师设计指南(第二版)》近日由中国石化出版社出版发行。本书主要内容包括:设计基础,材料,内压圆筒和内压球壳,外压圆筒、球壳和锥壳,封头,开孔与开孔补强,法兰,卧式容器,塔式容器,立式容器,管壳式换热器管板,球形储罐,非圆形截面容器,波形膨胀节,密封结构,     

双管板换热器管板设计厚度探讨

由于双管板换热器管板结构的多样性,其管板厚度设计方法目前国内没有标准可依,国外TEMA标准也仅给出了3种设计计算模型。针对某U形管及固定管壳式换热器双管板结构,根据SW6软件相应模块进行管板厚度近似计算,在此基础上采用ANSYS软件对管板模型结构进行热应力分析并进行优化设计。分析结果表明,双管板换热器管板厚度采用SW6软件近似计算是安全的,但结果过于保守。有限元优化设计有效地降低了管板厚度,为双管板换热器管板设计提供了有效手段。     

球罐接管设计及计算

介绍了球罐设计中有关偏心接管弯曲半径的计算公式、在球壳板上确定凸缘安装位置、应用标准凸缘(SH/T 3138-2003<球形储罐整体补强凸缘>)来确定接管弯曲半径以及公称直径小于DN50 mm的接管设计.