超高压钢管的断裂力学分析

随着石油化学工业的飞速发展,设备向大型化、高压、超高压迈进。采用新结构、新材料、新工艺是不可避免的,伴之而来的容器脆断也将成为突出的问题。断裂力学建立了裂纹尺寸、应力水平及材料特性三者之间定量关系。通过钢管的应力、应变分析及断裂韧性的测定,如果已知钢管存在的最大裂纹尺寸、形状及部位,即可计算出     

整锻式单层超高压容器设计

本文对目前应用最多的茱姆式单层超高压容器的设计作了简要地分析。随着超高压技术的迅速发展,超高压容器的应用领域和数量日益增多,我国在役超高压容器已愈千台,成为高压化学工业、等静压、人工合成宝石、粉末冶金、射流切割、金属挤压成型和地球物理、地质力学、岩石生长研究等行业中不可缺少的关键设备。由于设计、制造和使用不当,国内已发生多起超高压容器爆炸事故,给国家带来较大的损     

压力容器的防爆抑爆和在线安全监控技术及自保护绕层

在分析压力容器特点和现有保护技术的基础上，根据压力容器安全运行的技术关键，提出了具有将压力容器的承压和保护功能在结构上融为一体的自保护绕层技术，理论分析和试验结果表明，采用该技术能改变容器的破坏形态，消除介质泄漏引起的严重后果，实现在线安全监控。     

超高压容器的断裂失效准则设计

为使超高压容器既有足够的强度储备又能确保最大漏检缺陷不扩展,本文运用可靠性理论和断裂力学方法,对超高压容器的安全系数和断裂失效准则设计法进行了探讨。     

螺旋绕板式容器的强度计算

研究分析表明,摩擦力对螺旋绕板式容器强度计算结果的影响颇大,提出了一种用于螺旋绕饭式容器强度计算的实用方法。     

加氢站钢带错绕式高压储氢容器检验相关问题探讨

钢带错绕式高压储氢容器在加氢站中普遍存在,其储存压力高,介质易爆易燃,且储存氢气的容器材质有可能发生氢脆,存在潜在的泄漏和爆炸危险。总结加氢站用储氢压力容器的基本特性,针对其存在的安全隐患,对钢带错绕式高压储氢容器提出相关检验建议。     

自增强厚壁球壳的应力分析和最佳弹塑性界面半径

自增强厚壁圆筒在压力容器中已得到广泛的应用,其理论也已比较完善。自增强厚壁球壳的应用则较少,有些发达国家已经有部分生产,如1969年美国曾采用冷却成型法制造出一重达118吨,内径3050mm,工作压力为1050kgf/cm~2的超高压球形容器,就是按自增强原理设计的。自增强球形容器由于应用还不久,故国内对其应力分析的介绍也较少。本文根据弹塑性理论得出自增强球形容器的应力分析结果及其最佳弹塑性界面半径表达式。虽然该表     

超高压管道(容器)应力检测方法

利用先进的理论和测试方法 ,研究出了超高压管道应力检测方法 ,即在超高压管道 (容器 )内壁测量残余应力的方法。实践表明 ,所得的检测方法可靠 ,具有较高的精度     

对GB 150《压力容器》有关内容的商榷——低温容器及其钢材

GB 150—2011《压力容器》对低温容器的界定温度及其用钢都作了和原GB 150完全不同的修改。根据钢材的低温脆断原理和国外相关规范的规定,笔者提出了一些看法。     

单层厚壁压力容器自增强分析

以第Ⅳ强度理论导出了单层厚壁容器自增强处理时最佳弹塑性交界面半径 R_c的简便解析式;通过实例分析,与仅控制周向应力的情形作了比较;为工程上提出了自增强容器的最大工作压力,并与未经自增强的容器进行了对比。     

低温压力容器设计中的一些基本概念的探讨

鉴于石油化工等工业的发展,低温压力容器的使用日益增多。对低温压力容器的设计、选材和制造等均引起了广泛的兴趣,最近也发表了关于低温压力容器设计的文章。在探讨这方面的问题时必需遵循一些基本概念和原则、本文试图从低应力脆断、断裂机理和温度及加载速度对材料韧性的影响这一角度来探讨有关低温压力容器设计的一些基本概念.低应力脆断压力容器在受载情况下,存在着几种与应力有关的破坏形式,即(1)大塑性变形失效和破坏;(2)高应变疲劳;(3)腐蚀疲劳;(4)应力腐蚀;(5)高温蠕变和(6)低应力脆断。由容器的工作条件决定它可能发生的破坏形式。因此在讨论如何防止容器的破坏问题时,必须     

“倾角错绕”扁平钢带高压容器的结构特性和强度设计

“倾角错绕”扁乎钢带高压容器,简称扁平统带式高压客器,是在毛主席革命路线指引下,于1965年由我国首创研制成功的一种新型高压容器。十几年来我国已成功制造和安全使用1000多台这种绕带容器,实践证明是一种“多快好省”的优良高压容器结构,在生产效率、制造成本和使用安全性等主要方面,与热套式容器这种国际上的先进结构相比,也具有突出的优点。本文在概要介绍高压容器的特点、主要结构型式和国际上的发展趋势的基础上,着重介绍扁平绕带式高压容器的结构原理、特性分析比较、安全性能实例和容器三种强度设计公式推导与计算实例,其中包括一种使用特别安全的“低应力内筒”绕带容器的强度设计。扁平绕带式这种优良的压力容器结构,终将日益为人们所了解和不断在大直径、高温、高压与耐腐蚀、耐辐射等多种场合得到推广应用。     

超高压容器疲劳强度研究进展 一

超高压容器疲劳强度的研究日益受到重视，本文结合日本《超高压圆筒容器设计指针》和笔者在编写《超高压容器安全监察规程》时收集到的资料，介绍超高压容器疲劳强度研究进展，并指出今后应着重研究的方向。     

化工机械高压容器筒体的制造

为了构成所需壁厚,出现了各种高压容器的制造方法和结构形式。总的来讲,分为单层和多层两大类。每一类又有多种制造方法和结构形式。由于高压容器的封头制造前面已经涉及,本文将重点介绍高压容器筒体的制造问题。当前高压容器的筒体制造方法和结构形式中,以单层卷焊、多层包扎、热套式、绕板式、绕带式等最为常见。     

多层包扎式储氢压力容器研究进展

氢能具有能量密度高、污染少等特点，其储存与利用对于我国实现“双碳”目标具有重大的意义。层板包扎式压力容器是一种广泛应用于加氢站、制氢站和电厂的储氢装置，具有制造难度低、生产成本低和避免深焊缝对容器产生危害等优势，同时其实际应力分布状态是目前的研究难点。固定式高压储氢容器从结构和制造工艺主要分为绕带式和层板包扎式两类，对于绕带式储氢容器的研究和应用报道较多，而对层板包扎式储氢容器的研究和应用报道很少。为了推广这项技术，依照国内储氢工程现状，兼顾个性与共性问题，从材料、结构、设计方法、制造等方面综述了层板包扎式储氢容器的研究进展。     

自增强容器的等强度设计

<正> 一、前言 经过自增强处理的的厚壁容器,壁内应力分布均匀、疲劳寿命增长、弹性操作范围扩大、承载能力提高、平均应力降低,在愈来愈多的高压、超高压容器中得到广泛应用。 国内外不少的科学工作者对容器的最佳自增强进行了研究,由于他们观点上的差异,所得结论亦不一样。 自增强容器操作时的合成应力为操作压力下的应力与处理得到的预应力(残余应力)     

超高压容器的升温时间效应及其动态方程

本文叙述静压法合成金刚石过程中温度-压力曲线对于金刚石晶体生长的重要意义;在DS-29型铰链式六面顶压机上,对直接加热和间接加热两种不同组装的试块的中心温度随时间而变化的情况进行了测试;根据实验结果,作者提出超高压容器升温时间效应的概念和函数表达式,推导了超高压容器中心温度的动态方程。 本文还对静压法合成金刚石最佳升温曲线的设计原理进行了讨论。     

热套式超高压容器筒体有限元分析及优化

使用有限元软件对双层热套式超高压容器的筒体在非工作状态和工作状态下的应力分布进行了仿真模拟。并运用等强度理论对筒体的壁厚和过盈量进行了优化,不仅减小了过盈量,降低安装的工作难度,也使各层筒体应力分布基本达到相等,内筒内壁到外筒内壁相当应力的变化率明显减小,满足了等强度理论从而最大限度地利用筒体材料。     

探讨设计超高压容器所需解决的一些问题

通常,我们称100公斤力/厘米~2以上的压力为高压,而1,000公斤力/厘米~2以上的压力则为超高压。由于超高压技术在科学研究和工业生产方面的应用日益广泛,其要求也愈来愈高,因此如何设计一个质量合格的超高压容器的问题也愈见其重要。世界上第一个应用于工业生产的超高压容器系建成于1939年德国1,500大气压的聚乙烯装置。至今聚乙烯工艺仍旧是超高压技术应用于石油化工生产中的一个典型。以超高压管式反应器为例,其设计压力已达到3,000至4,000公斤力/厘米~2,设计温度达800～350℃,工作时反应器要承受高温、高压和脉动变化的载荷,因此对反应器的设计提出了极为严格的要     

扁平钢带错绕式压力容器钢带两端焊接残余应力的研究

扁平钢带错绕式压力容器已成功应用于80 MPa级高压储氢容器,同时更高压力的储氢容器正在研制之中。随着该类容器工作压力的不断提高,以及在储氢苛刻条件下的应用,绕带层两端的焊接缺陷(残余应力)已经成为影响容器整体性能的不可预测的因素。对一工作压力为98 MPa的储氢容器研究了其钢带两端焊缝处的残余应力。盲孔法测量数据表明,各钢带两端焊接处应力差异很大,部分应力较大的地方在残余应力的影响下极易产生疲劳裂纹,甚至局部屈服。