应力分析在极端管口载荷调整及优化过程的作用

对于非标设备,在缺少相关标准规范约束的前提下,制造商有时会选择最有利于自身的制造方案,导致极端管口载荷的情况出现。对此应首先要求制造商调整管口载荷,尽量避免极端管口载荷情况的出现。当极端载荷无法避免时,对于处于极端载荷值的管口,通过应力分析对与管口相连的管道进行优化可以有效降低管口的载荷值。采用CAESAR Ⅱ指导与管口相连的管道的优化,通过对比不同的管道布置方案,并结合CAESAR Ⅱ的计算结果分析,最终得到满足管口载荷的管道布置方案:采用在管口附近设置Π型弯,并在Π型弯之后设置固定架,可以有效避免固定架之后的管道产生的力及力矩传递到管口上;同时由于在管口及固定架之间设置了Π型弯,大大增加了这部分管道的柔性,使得管口最终能够满足极端载荷值的要求。     

压力容器许用外载荷计算及安全校核

管道传递给压力容器的外载荷会使压力容器管喷处产生局部应力。本文介绍压力容器接管及其连接法兰许用外载荷的计算方法及安全校核。     

非金属管道的受力分析与结构设计

针对顺北油田苛刻的腐蚀环境和特殊的地形地貌，地面集输管线建设面临沙丘起伏大（落差>10 m）、移动性强（沙暴天气>1个月）等不利因素，开展非金属材料管体和接头的受力分析和结构设计研究。利用有限元分析软件对不同内径的管材在不同外压载荷作用下展开的分析，计算管材在不同载荷下对管材挠度与应力的影响，校对所设计的结构是否能达到使用标准。结果表明，在内压载荷下增强层是主要承压层，增强层损坏意味着管道的失效；外压载荷下的风力载荷对管道影响最小，惯性载荷与沙丘移动均对悬空管道产生较大影响，可以通过应力分析来判断管道连接的可行性。     

浅析硫回收管道风载荷应力计算中的工况组合

针对硫回收装置管道设计中需考虑风载荷的应力计算管系,介绍了CAESARII软件用于管道应力分析的计算过程,讨论了热力管道风载荷计算中工况组合的方式,给出了一种较为合理的计算风载荷对热力管道影响的工况组合方式,为硫回收装置管道设计提供了参考。     

力的平移定理在塔设备设计中的应用

利用力的平移定理,将作用在塔底引出管法兰面上的管道外载荷转化到接管根部,以符合核算局部应力的要求;将安装垂直度超标的塔器重量载荷转化为垂直状态的重量载荷和偏心载荷,在操作工况和水压试验工况下,分别与风载荷、地震载荷组合,计算各危险截面最大弯矩。     

内压作用下椭圆管道应力及极限载荷数值分析

采用有限元方法分析含椭圆度的管道在内压作用下的应力分布和塑性极限载荷,考察不同椭圆度、壁厚以及管径条件下,管道应力分布和极限载荷值的变化。结果表明,含椭圆度管道的最大应力随椭圆度的增大而迅速增大,管道极限载荷值随椭圆度增大而线性减小,椭圆度、壁厚及管径对管道的安全性有很大影响。     

石油化工管道的柔性设计

本文介绍了管道柔性设计的意义及影响管道柔性的因素,对管道柔性设计的方法进行探讨。提出了改善管道柔性的几种方法。通过设计实例,详细分析通过优化管道空间走向来改善管道柔性,降低管道热载荷的技巧,为同类管道的设计提供参考。     

含穿透裂纹碳钢管道起裂载荷的电位测试方法

含缺陷压力管道起裂载荷的确定对于石化、化工压力管道的缺陷评定具有很重要的意义。进行了含穿透裂纹碳钢管道的断裂试验,并尝试采用直流电位法实测了６根２０＃碳钢管试样的起裂载荷,同时,利用工程上常用的计算含缺陷压力管道起裂载荷的ＥＰＲＩ工程方法进行了计算,两者比较可见,所采用的测试方法是可行的     

交通载荷作用下埋地聚乙烯燃气管道的有限元分析

运用非线性有限元法,在ANSYS中建立埋地PE燃气管道的有限元模型,对交通载荷作用下的埋地PE管进行瞬态分析,得到管道应力及直径变形量随时间的变化关系,比较不同管顶覆土厚度下的管道力学性状.研究发现,建立的有限元模型,其计算结果能够较为真实地反映PE管的蠕变行为,聚乙烯的黏弹性降低了管道应力梯度,管顶覆土对交通载荷作用下埋地PE管道有减荷效果.交通载荷是引起管道形变的主要因素,适当增加管道埋深刻提高管道寿命.     

含凹坑压力管道受轴向弯矩时的极限载荷分析

采用ANSYS有限元分析软件对含外壁凹坑的压力管道受轴向弯矩时的极限载荷进行了研究,建立了压力管道有限元模型,检验了有限元模型的计算结果。研究结果给出了管道结构塑性区扩展过程,分析了凹坑几何尺寸对管道极限载荷值的影响规律,结果表明,有限元模型计算结果与实测值比较吻合。     

腐蚀缺陷管道极限弯矩承载力分析

采用构造权函数的方法,以完好管道的极限承载力为上界,无限长腐蚀管道的极限承载力为下界,开展了不同腐蚀程度钢质管道在内压、轴力和弯矩荷载共同作用下的极限承载力分析,得到了槽型单点腐蚀管道的极限弯矩求解公式.之后采用有限元的方法,考虑了材料非线性和几何非线性,对不同腐蚀程度管道的极限弯矩进行了数值仿真计算,验证所提出的槽型单点腐蚀管道极限弯矩求解公式.     

含环向缺陷不锈钢管道的承载能力

压力管道广泛应用于各工业领域，研究其承载能力，对保证生产的安全运行具有重要意义。通过对含环向缺陷不锈钢压力管道承载能力的试验研究方法，证实用于铁素体钢管的工程评定方法计算结果与不锈钢管试验结果有较好的可比性。     

环焊缝含不同心缺陷压力管道的极限载荷分析

针对环焊缝含不同心缺陷的压力管道,建立有限元模型,计算管道的极限载荷.在有限元计算结果的基础上,将极限载荷拟合为管道直径、壁厚及缺陷大小的函数.数值验算表明,拟合关系公式在管径从500 ～ 900 mm,壁厚从6～10 mm,不同心量从1°～10°范围内具有很高的精确度.     

新型膨胀节在催化裂化装置中的应用

催化裂化装置大型化后,管道与设备口径随之增大,带来管系热应力和管口载荷过大的问题.文章采用新型波纹管补偿器解决了使用自然补偿方法及传统膨胀节方案带来的局限性.结果表明：管系应力和管口荷载均在设计允许范围之内,新型膨胀节的设计应用是可行的.     

管道应力分析——蒸汽透平压缩机进出口管线设计

提出管道应力分析的目的与要求;介绍管道应力分析的基础条件,材料的特性数据及选用的标准规范;并采用ＣＡＥＳＡＲＩ应力分析软件对蒸汽透平压缩机进出口管线设计进行应力分析,及用ＮＥＭＡ标准校核管端荷载。     

含缺陷压力管道的失效模式与缺陷评定方法分析

本文介绍了含缺陷压力管道失效模式,分析了三种缺陷失效评定方法,即脆性断裂失效评定、弹塑性断裂失效评定及塑性极限载荷失效评定,其中,以ＮＳＣ准则为基础的塑料极限载荷失效评定方法,使用非常方便,有广泛的适用价值。     

变换装置中高温管道的应力分析及设计

简单介绍了管道应力分析的意义及变换装置管道的特点.为了保证变换装置中高温管道的设计安全,利用CAESAR Ⅱ软件对一氧化碳变换装置的部分管道进行应力计算和优化,使设备管口的受力符合标准规范的要求,确保装置安全平稳运行.对一氧化碳变换装置高温管道的设计思路进行了探讨,提出了降低设备管口受力的几种方法,为同类管道的设计提供了参考.     

带体积型缺陷压力管道极限载荷的有限元分析

利用有限元弹塑性分析方法,对含体积型缺陷的压力管道进行了非线性分析,研究了腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对压力管道极限载荷的影响。并和含腐蚀缺陷管道的全尺寸爆破试验结果以及ASME B31G计算的结果进行对比,证明有限元方法在分析腐蚀缺陷管道的可行性。     

管件三通塑性极限载荷估算式研究进展

三通几何结构和受载较复杂,是管系中的薄弱环节,准确预测三通的塑性极限载荷,成为管道完整性评估的关键技术。综述了国内外三通塑性极限载荷的研究现状,对今后三通塑性极限载荷的研究和安全评定标准的制定具有一定的指导意义。