封头成形厚度减薄量对封头强度计算的影响

本文介绍了最小成形厚度、计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度及钢材厚度之间的关系。在压力容器封头的强度计算中,应当考虑封头成形减薄量以及在封头上开孔补强计算的影响。     

成型封头最小厚度的确定

成型封头最小厚度的确定长岭炼油化工设计院（岳阳４１４０１２）工程师高宏坤关键词成型封头开孔补强厚度分类号ＴＱ０５０．３压力容器设计中，图样上常需注明成型封头的最小厚度，其目的之一是便于制造厂控制壁厚，利用名义厚度中的圆整部分作为加工减薄量。通常是将成...     

关于凸形封头厚度的再讨论

在长期使用标准GB150-1998《钢制压力容器》和IB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》的过程中,有关凸形封头的各种厚度存在许多的争议。文中就封头计算厚度公式中焊缝系数的取值、封头最小成型厚度、制造厂考虑加工减薄量等问题提出了看法和若干修改建议。     

冲压减薄量引起的封头厚度变化

以标准椭圆形封头为算例,分析了加工裕量引起钢板跨厚度范围内许用应力值的变化导致封头最小厚度不能满足强度要求的问题,认为设计者在进行封头强度计算时应考虑冲压加工裕量可能产生的影响.     

封头最小成形厚度应考虑的因素

对标准所要求的封头最小成形厚度进行了详细的分析,并提出了应考虑的相关因素,重点分析了在压力载荷、支座反力以及风载荷的作用下,封头强度设计开孔补强的要求,给出了封头最小成形厚度的计算方法。     

成形封头壁厚减薄量的控制

作者以有关标准为依据,介绍了封头在冲压成形时其壁厚减薄量的计算方法。为了减少封头压制工厂对封头最小厚度的误判,建议有关标准应完善对封头设计图样的要求。     

椭圆形封头的应力状况及对冲压减薄的考虑

应用有限元法分析了椭圆形封头的实际应力状况,并与经典薄膜理论进行了比较,明确了封头最大压力的构成。通过讨论冲压减薄对封头强度的影响,提出了封头厚度免予考虑冲压减薄的想法,将具有明显的经济价值。     

压力容器施工图封头厚度的标注

结合工程实例对压力容器封头厚度的图样标注进行了探讨,认为图样标注封头的名义厚度和最小厚度是合理的,封头最小厚度应取占δ_(min)=δ_n-c_1-c_3。建议GB 150—1998《钢制压力容器》做出相应的修订,JB/T 4746—2002《钢制压力容器用封头》进一步完善,给出国内可参考的不同成形方法对应的封头成形厚度减薄量。     

热冲压半球形封头成形减薄率分析

大多数封头制造厂,根据制造经验,冲压成形半球封头减薄率取值为13%～15%,然而实际检测数据显示,大部分封头的实际减薄率远小于此值,其取值过于保守。通过统计和分析大量的封头数据,找到了影响减薄率的主要因素,通过分析各种因素与减薄率之间的关系,建立了一种更加客观的封头减薄率取值方法。相比经验取值法,此方法所得的减薄率更接近封头的实际减薄率,且能确保封头成形后的最小厚度,既规避了封头成形厚度不足的风险,又可以提高材料的利用率,降低容器制造厂的材料成本。     

应用SW6设计软件计算压力容器应注意的几个问题

结合实际应用,探讨了采用SW6软件在压力容器计算中需要注意的计算细节。校核封头最小成型厚度时,可将减薄量与腐蚀余量一起输入,以免SW6给出错误的许用应力。对整板成型的无缝标准椭圆封头,内压作用下的厚度计算式中焊接接头系数可参考ASME的相关规定确定。对于直径较大的立式容器,在其卧置液压试验的应力校核中,应考虑设备直径高度上的液柱静压。对材料匹配、所受载荷等不符合要求的标准容器法兰,不能免除计算。在SW6计算时,还应考虑腐蚀余量和查相关标准确定螺柱的根径。GB/T 150.1～150.4—2011《压力容器》中关于平盖多孔的补强方法有不尽合理的地方,对于一些重要场合,建议同时参考其他标准。单孔和多孔平盖的补强方法不能混用,平盖开单孔应进行单独的补强计算。     

加工减薄后的椭圆封头强度数值分析

一台反应釜两端所采用的椭圆封头因加工工艺不当,封头壁厚在小圆弧的过渡段出现严重减薄。依据压力容器分析设计原理,采用有限元方法确定减薄后椭圆封头的承载能力,给出满足安全要求的使用条件。     

可移动式T11型三舱罐式集装箱的罐体设计

阐述了移动式T11型三舱罐式集装箱罐体设计要点。罐体部分承受内外压力载荷,尤其是中间隔断的封头所承受的外压大于两端封头。经计算,其成型后的厚度远大于两端封头以及筒体的厚度。由于中间隔断封头的厚度远大于筒体部分的厚度,为避免局部应力过大采用有限元分析后,在其连接部位增加了垫板。     

压力容器凸形封头投料厚度和最小成型厚度的确定

本文对凸形封头投料厚度以及最小成型厚度的确定方法,结合设计实例,分几种情况进行了深入的分析,供同行们参考。     

热压椭圆形封头厚度超差减薄的控制

椭圆形封头厚度超差减薄是热压成形中一个关键的质量问题。本文介绍了椭圆形封头超差减薄的原因及防止措施。     

压力容器壳体可靠性分析的验证荷载法及应用

将结构可靠性分析的验证荷载法应用于压力容器壳体研究设计，给出了具体方法及步骤。用该方法对按ＧＢ１５０－８９《钢制压力容器》设计的某反应器壳体进行了可靠性研究，计算得出了壳体各部分可靠度及整体可靠度。计算结果说明上封头和变径段的原设计过于保守。在保证满足工程要求的前提下，应用验证荷载法作可靠性改进设计，上封头有效厚度可从１１．１８ｍｍ减薄到６．５６ｍｍ，变径段有效厚度从１６．１５ｍｍ减薄到７．７８ｍｍ，比常规设计节省钢材２１９ｋｇ。该方法适用于各类压力容器壳体结构的可靠性分析及改进设计。     

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     

封头材料厚度与最小成形厚度的关系

依据GB/T25198-2010《压力容器封头》,对压力容器主要受压元件—封头在设计、制造过程中,封头材料厚度与最小成形厚度间的关系进行分析,阐明了封头材料厚度与最小成形厚度之间的关系,以规范封头下料或带料加工的厚度,确保封头质量。     

高强钢辊弯成型矩形管特性数值分析

针对高强钢薄壁矩形管连续辊弯成型过程中的受力性能及存在的精度、加工硬化等问题,运用专用辊弯成型有限元分析软件COPRA,建立了DP980十机架连续辊弯成型三维有限元模型,并采取不同的变形分配量对矩形管长短边和圆角处的受力特性进行了研究,重点分析了高强钢薄壁矩形管圆角处不同位置的厚度、材料屈服强度和半径的变化规律。研究发现,高强钢薄壁矩形管整个截面中圆角中心的材料屈服强度和半径最小;采用不同变形量分配方案的矩形管,方案A (变形量平均分配)圆角厚度增加最大,方案B (小变形→大变形→小变形)圆角厚度、材料屈服强度增加最少,但成型尺寸精度最高。     

分瓣冲压成型大径球封头工艺及模具设计

在石油化工压力容器制造过程中,大直径的球形封头因受到企业加工设备能力限制而不能自行加工成型,只有靠外委解决,耗资大。现介绍一种分部热冲压成型后组焊大型球形封头的工艺技术方法,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工艺及模具设计技术。     

油罐大修中的问题分析及解决方案

不同行业的油罐大修周期不同，一般规定５～１０a，其中石油的行业标准确定为１０a。１９９４年以后的标准规定符合６个条件中的任何１条就可报请大修。⑴边缘板对接焊缝或主体金属板上有裂缝、剥皮等缺陷；⑵边缘板与壁板连接的焊缝存在严重腐蚀或缺陷；⑶罐壁板距壁板中心两侧４０cm以外部位，腐蚀厚度减薄量大于设计厚度的１０％，或渗漏；⑷中幅板腐蚀或有裂纹，焊缝不饱满等缺陷；⑸中幅板腐蚀厚度减薄量大于设计厚度的１０％，或渗漏；⑹中幅板局部变形在２m２以内，凹凸量超过５０mm。１问题分析及解决方案１．１罐底腐蚀及处理方案…