非标准半圆管夹套容器设计

HG 20582—1998《钢制化工容器强度计算规定》中半圆管夹套容器设计部分仅适用于外径Ф60mm、Ф89mm、Ф114mm无缝钢管制成的半圆管夹套。提出了采用JB4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》及有限元法对非标准半圆管夹套容器进行设计和应力校核的方法。     

异形管板换热器应力分析与评定

通过有限元温度场分析及温度场与应力分析的耦合数值计算,实现了异形管板换热器温度载荷与压力载荷同时作用下的有限元应力计算。采用JB4732—1995《钢制压力容器———分析设计标准》的应力分类及强度评定方法对分析结果进行了评定,实现了在构建异形管板换热器真正实际结构有限元模型下的应力分析与评定。     

侧线进料三通接管结构应力强度评定

针对侧线进料三通接管结构,采用比较规整的8节点六面体单元建立三维有限元模型,进行了有限元应力分析和应力强度评定。分析结果显示,此三通接管结构满足JB4732--1995《钢制压力容器——分析设计标准》所规定的应力强度,并且有较大的安全余量,可以忽略较小的均匀腐蚀减薄量。     

固定管板釜式再沸器换热管轴向应力分析

建立了某固定管板釜式再沸器的有限元分析模型,计算了其操作工况下换热管的轴向应力,并对换热管各项应力进行了评定,同时应用JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》所述方法对该再沸器换热管轴向应力进行简化计算。结果表明,2种方法计算所得的最大轴向压应力均位于管束中心,其值仅相差4.5%;有限元法求得的换热管最大拉应力位于管束上部,其值约为JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》简化方法计算结果的1.8倍,说明不宜采用简化方法对固定管板釜式再沸器换热管轴向应力进行计算。     

80万t/a甲醇装置高压废热锅炉管板结构有限元分析

80万t/a甲醇装置高压废热锅炉的设计参数超出了国家标准规范,管板连接结构无法按常规设计方法进行计算。通过CFD模拟出管板的温度分布后,采用ANSYS有限元分析程序对管板及其连接结构进行应力分析。根据有限元分析结果,按JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》的规定进行强度评定,可为详细设计提供依据。     

端羟基聚醚产品吹出罐结构强度与疲劳分析

以某化工企业产品车间出料工段的端羟基聚醚产品吹出罐为研究对象,应用有限单元法建立其应力计算模型,对其危险截面处进行等效线性化处理,分析计算了危险截面的静力强度和低循环疲劳破坏使用系数。依据JB4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》进行了强度评定和比较。     

液化气球罐裂纹分析及处理

针对液化气球罐检验中发现的表面裂纹,分析了裂纹成因是湿硫化氢应力腐蚀,由湿硫化氢引起腐蚀开裂的形式包括氢鼓泡(HB)、氢致开裂(HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和应力导向氢致开裂(SOHIC),论证了氢致裂纹较易于硫化物应力腐蚀裂纹发生,氢致裂纹产生后,在随后的高应力作用下,转化为硫化物应力腐蚀裂纹。裂纹打磨消除后通过安全评定避免对球罐进行补焊处理,在球罐内表面喷涂稀土合金防腐层,有效地解决了湿硫化氢应力腐蚀问题。     

齿啮式快开门结构的应力分析

本文选择筒体内径为1000 mm的有24个啮齿的齿啮式快开门压力容器的1/24模型进行ANSYS的应力分析和应力评定。考虑到轴对称结构,建立1/24模型,进行建模、网格划分、加载边界条件、求解和应力分析,再利用第三强度理论对结构的三个部分分别进行强度校核和路径评定。根据应力线性化结果,依据JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》,按应力的类型和性质进行应力强度评定。     

锻造等径三通最佳尺寸的确定

锻造三通的结构特点是,它不由等厚圆筒壳组成(图1)。 这种三通按凯洛格公司的近似方法进行强度计算。该法是计算危险(纵)截面(图1a细实线剖面f)的折算应力(它等于作用于危险截面的载荷与危险截面面积之比值)应不大于制造三通的金属的折算应力(考虑了规定的安全系数),即应满足下面的条件:     

液化气球罐焊缝H2S应力腐蚀裂纹的返修补焊

对宁夏炼油厂一台200m3低合金钢球罐H2S应力腐蚀裂纹采用气刨打磨后补焊的返修方法表明，碳弧气刨时的骤热不会使裂纹向纵深扩展，只是必须在补焊前将返修部位焊缝两侧各100mm范围内打磨至完全露出金属光泽，以便彻底消除裂纹源，避免补焊时再产生新的微小裂纹。若返修深度不大于罐壁厚度的二分之一，则不必进行射线探伤检查，只须进行100％的超声波检查，在水压试验前后对返修部位进行100％磁粉探伤则是非常必要的。     

大型浮顶油罐罐壁的开孔与补强

介绍了10万m3及以上容量浮顶油罐开孔及补强情况,就目前JB／T4736-2002《补强圈》和GB150--1998《钢制压力容器》中对补强的限制以及SH3046-1992《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》和GB50341--2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》中对补强的要求进行了分析。通过仿真对10万m3、12．5万m3、15万m3这3种规格油罐开400～1200mm孔进行了仿真计算,并给出了油罐开600～1200mm孔时有、无补强圈的应力分布情况以及开孔补强的具体做法和建议。     

平盖上开多个孔计算讨论

在压力和螺栓弯矩作用下平盖产生的应力为一次弯曲应力,建议将GB 150.3—2011《压力容器第3部分设计》中关于平盖公式适用控制条件为1倍许用应力的条款修改为按1.5倍许用应力控制。提出了超出GB 150.3中平盖上开多个孔适用范围的计算方法和计算公式。对压力容器上平盖及平盖开多个孔的结构进行了应力分析,并对计算方法进行了有限元分析验证。此计算方法使用方便、安全,且可减少材料浪费。     

碟形封头的几何参数和应力分析

分析了GB150-1998《钢制压力容器》和JB／T4746-21302《钢制压力容器用封头》对碟形封头几何参数的规定,给出两大标准中过渡圆弧规定值和理论计算值的差值随公称直径的变化曲线,表明后者对参数的制定要比前者科学合理。并用有限元软件ANSYS对两大标准同一公称直径下的碟形封头作了应力分析,分析表明,同一公称直径下的碟形封头的规定值和计算值的应力分布几乎相同,从承载能力考虑,GB150—1998的碟形封头对参数的制定优于JB／T4746-2002对参数的制定。     

D级抽油杆表面允许裂纹深度的估算

介绍了国内外七种Ｄ级抽油杆用钢的疲劳门坎值的测定。结合对抽油杆各特征部位半椭圆裂纹应力强度因子Ｋ的有限元计算，用断裂力学方法估算了各特征部位允许存在的裂纹尺寸。结果表明，允许裂纹深度α与使用应力σ之间存在有α＝Ａ／σ的关系。当抽油杆的抗拉强度符合ＡＰＩ规范１１Ｂ规定的σｂ＝７９３～９６５ＭＰａ时，七种材料的门坎值基本相同。当使用应力在疲劳极限附近处为３７２．６ＭＰａ时，抽油杆杆体表面存在有深度为０．１３～０．２７ｍｍ的裂纹，杆头锻方处存在有深度为０．６０～１．０２ｍｍ的裂纹，这些裂纹均不会扩展。     

乙烯装置第二急冷锅炉的管板应力分析

对乙烯装置第二急冷锅炉的管板进行了有限元分析。在分析中,采用有效弹性常数的概念将管板、换热管、过滤管和壳程筒体的应力分析简化为对称问题,然后根据“钢制压力容器－分析设计”标准JB4732－95的评定方法,确定出了安全、经济的管板厚度。     

甲烷化废热锅炉管板温度场与应力分析

甲烷化废热锅炉入口温度高达620℃,管壳程温差较大,管板承受内压与温差载荷双重作用.设计中管程选用内部衬里的冷壁结构,管板选用带折边的柔性薄管板结构.由于柔性管板应力状态复杂且各工况不同,难以用常规方法进行设计.基于有限元分析软件ANSYS,以入口端管板及其相连部件为研究对象,并取1/4整体结构及1/2壳程长度进行建模,对其进行温度场分析,得出管板各部分的温度分布,然后综合考虑压力与温度载荷的作用,分4种工况对管板进行详细的应力分析.温度场分析结果表明,各部位的实际温度均低于设计温度,绝热系统布置符合设计要求;应力分析结果表明,管板结构尺寸合理,各载荷工况下管板危险截面的应力强度均满足JB 4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》（2005年确认）要求.     

裂缝深度对沥青路面动力响应的影响

以动力学、断裂力学和有限元理论为基础,应用ABAQUS有限元软件,建立带裂缝沥青路面结构三维有限元模型,分析了不同行车速度、裂缝深度对结构动力响应的影响。研究结果表明:无裂缝路面结构的路面弯沉随着行车速度的增加而减小,面层层底最大拉应变和面层最大剪应力则对行车速度不敏感。当沥青路面面层已开裂,应力强度因子和路面弯沉随着裂缝深度的增加而增大,面层层底最大拉应变和面层最大剪应力则均比元裂缝时小,层底最大拉应变随着行车速度的增加而增大。     

埋弧焊钢管的制造监督检验

按照国家质量监督检验检疫总局颁布的TSG D7001—2005《压力管道元件制造监督检验规则(埋弧焊钢管与聚乙烯管)》和TSG D2001—2006《压力管道元件制造许可规则》的要求,压力管道(无缝钢管和焊接钢管)的生产企业必须取得特种设备制造许可证。简要分析了目前我国埋弧焊钢管制造企业特种设备制造许可证的取证现状及存在问题,提出了应对措施。指出了埋弧焊钢管制造监督检验工作的重点。