应变强化技术在深冷压力容器中的应用

压力容器的轻量化设计是压力容器设计的发展方向,应变强化技术的应用是这一发展方向的体现。制造企业期望通过改进材料性能,采用新工艺、新技术等方式追求产品轻量化设计,降低产品成本以获得更高的利润。在材料性能和计算方法难以取得进展的情况下,作为一种轻量化设计的应变强化技术,利用奥氏体不锈钢材料具有良好的塑性,在室温下采用应变强化技术对容器进行超压处理,使其发生塑性变形并将其固定,提高了材料再次变形时的屈服强度,从而提高了许用应力,减小容器壁厚,降低重容比,节省材料,降低成本,从而得到广泛应用。     

应变强化奥氏体不锈钢压力容器标准对比分析

与常规设计方法相比,应用应变强化设计的奥氏体不锈钢压力容器,可以减小容器的壁厚,达到低碳经济的目标。澳大利亚,欧洲,美国相继推出了采用应变强化技术进行奥氏体不锈钢压力容器生产的标准规范,目前中国尚无相应的标准规范;分别选取欧洲,美国及澳大利亚应变强化奥氏体不锈钢压力容器几部典型标准,从适用范围,选材,设计,制造及检测几个方面对比分析了这些标准的异同,为中国的应变强化技术应用提供参考.     

应变强化奥氏体不锈钢低温压力容器的可靠性分析

为了研究应变强化奥氏体不锈钢低温压力容器的可靠性,总结了影响奥氏体不锈钢力学性能的因素,分析了可能发生的失效原因,通过对应变强化奥氏体不锈钢液氧储罐的故障树计算,得到了爆炸事故的失效原因和因素重要度。     

奥氏体不锈钢压力容器的应变强化技术

介绍了应变强化基本原理,并分析奥氏体不锈钢压力容器应变强化两种模式——常温应变强化Avesta模式和低温应变强化Ardeform模式。同时,分析比较几种压力容器标准关于奥氏体不锈钢材料的许用应力选取,其中欧盟EN13445压力容器标准奥氏体不锈钢屈服强度按σ1.0选取,材料安全系数取值较低,非常实用。     

常规深冷液体储罐及应变强化深冷液体储罐的对比探讨

奥氏体不锈钢材料按照GB150．1—2011许用应力的取值可以选用Rp1．0,以及常规奥氏体不锈钢按材料标准要求选用Re0．2时的许用应力取值,同时可以通过应变强化后奥氏体不锈钢材料的设计应力σk计算容器壁厚,通过对比提出合适的方式。     

奥氏体不锈钢深冷应变强化的材料行为研究

目前,国内各科研院所对奥氏体不锈钢深冷应变强化技术研究较少,其主要的技术参数、制造方法、材料选取等核心要素均不得而知。在参照前人研究基础上,分别对国产奥氏体不锈钢S30408母材进行640 MPa、960 MPa、1 280 MPa深冷应变强化,并通过-196℃冲击、金相等实验研究材料在不同强化程度下的韧性及金相组织变化,最终确定S30408材料深冷应变强化的强化程度介于640~960 MPa之间。     

奥氏体不锈钢压力容器应变强化技术的探讨

采用国产奥氏体不锈钢薄板为原材料进行试样拉伸模拟强化和模型压力容器应变强化。通过强化后的机械性能和组织比较发现:试样拉伸后,屈服强度增强,其他机械性能有不同程度的变化,但是都满足要求,组织没有产生马氏体相变;而模型容器的强化效果不如试样拉伸强化的效果明显,但机械性能的变化趋势一致,也没有发生马氏体相变。     

奥氏体不锈钢应变强化制深冷容器容积变化研究

应变强化会导致深冷容器内容器的容积发生变化,进而影响容器的使用。为此,基于非线性有限单元法提出了强化后内容器容积的计算方法,并对具有不同设计参数的内容器的应变强化过程进行了模拟研究。研究发现:筒体厚度对容器容积变化的影响主要源自于不同厚度板材力学性能的差异;无加强圈的容器的容积变化率与筒体长度呈正相关,含加强圈的容器的容积变化率与加强圈间距呈正相关;环向应变小于5.5%的应变强化容器的容积变化率一般在10%以内。     

影响奥氏体不锈钢深冷容器应变强化变形率的因素

通过分析材料的化学成分、力学性能、强化温度、加强结构、筒体厚度、焊接材料及焊接参数、应变速率对奥氏体不锈钢S30408应变强化内容器变形率的影响,预确定更合适的变形率,满足高真空多层绝热深冷容器的安全和结构要求,并能充分发挥其承载能力,实现多层绝热深冷容器的轻量化设计。     

固定式真空绝热深冷压力容器的设计

文章以液氧储罐为例介绍了固定式真空绝热深冷压力容器设计的注意事项。     

新型强化传热螺杆塑化过程数值模拟分析

通过fluent软件数值模拟了聚丙烯在普通注塑螺杆和新型强化传热结构的简化展开模型中的流动过程,计算分析了2种不同结构的螺杆流道中流体流动的非等温流场。研究结果表明:新型强化传热结构流道里的熔体存在明显的翻转现象,机筒顶部和螺杆底部熔体存在质交换的过程。与普通螺杆相比,该新型结构流道里的熔体经过径向的翻转之后,各个轴向横截面上的温度分布更均匀,在出口截面处的温度更高。因此,该新型结构在增加对流传质的同时,又增强了螺杆的强化传热。     

奥氏体不锈钢应变强化制真空绝热深冷容器板材选取及测试方案探讨

奥氏体不锈钢应变强化制深冷容器用板材选取方案,板材化学成分、力学性能取样及试样制备要求;性能测试结果及分析。     

应变强化型真空绝热容器的非线性数值模拟

采用应变强化技术可使真空绝热容器壁厚减薄,实现轻量化设计。但是筒体壁厚减薄会导致结构不连续区处应力增加。为准确分析应变强化型容器在各种工况下的应力应变,以奥氏体不锈钢移动式真空绝热容器为研究对象,采用非线性有限元方法对容器的应变强化过程进行研究;并在此基础上,考虑实际运输过程中遭遇的颠簸、制动、急速转弯等工况下的惯性力载荷,研究容器的应力应变分布情况。结果表明:应变强化过程中变形鼓胀主要发生在远离结构不连续区的圆滑过渡筒节部位,八点支撑区域的变形很小。运输过程中,惯性力载荷对容器应力强度的影响不大,应力应变分布情况与静态工况下的相似,最大Mises等效应力均出现在内容器固定端下支撑处的加强圈上。     

合成氨液氮洗深冷净化过程模拟及分析

利用Aspen Plus软件,选择PR-BM物性方法,对某合成氨装置的低温液氮洗涤工艺的设计工况和改造工况进行了模拟分析,并提出了改进方案。比较改进前后液氮洗涤塔内温度变化情况可知,改进后工艺传质传热效果更优,而且改进后得到液氮洗涤塔出口净化气中CO的含量为0.55×10-6,其净化效果更好。同时,在保证出口净化气中CO的含量小于5×10-6时,降低进口液氮温度为85.15 K,可减少液氮使用量757Nm3.h-1,节约2 MW热能。     

压力容器应力、变形分析与数值验证

本文对工程压力容器的应力与变形进行了理论分析,得到了应力与变形的计算公式,并将该公式的计算结果与有限元数值模拟的结果进行了对比。本文的结论对压力容器应力与变形的设计具有重要的指导意义。     

压力容器应力应变在线测量系统研究

应用Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ软件开发了一套压力容器的应力采集与处理系统，将ＩＢＭ－３８６微机与ＹＪＤ－１７型应变仪联机，用微机来控制测点应变的采集与处理，并将大型结构分析软件ＳＡＰ５嵌入本系统。     

压力容器应变应力微机自动测量系统

分析了电阻应变计和应变仪的测量原理。利用微机自动测量的优点，采用了直流电桥供电和高精度低漂移的放大电路，设计了多路巡回检测的应变应力自动测量系统；实现了数据采集、处理、画面显示，报表打印等功能的全自动化；具有成本低、测试精度高的特点，在实际测试中应用效果良好，为科研生产提供了较好的测试手段。     

压力容器制造过程中的变形控制分析

压力容器作为特种设备,被广泛的应用到石油、化工等工业领域,可良好适应特殊条件,但是对产品自身质量与性能有着十分严格的要求。在对其进行加工制造时,要求其可同时承受高温、腐蚀性以及高压等条件作用,假如其结构存在变形问题,必定会对生产活动产生影响,具有较大的安全隐患。主要以控制压力容器变形为目的,对其制造过程技术要点进行了简单分析。     

压力容器设计过程中常见的问题分析

结合多年工作经验,对压容器设计过程中常见问题进行分析。     

应变强化变形率研究

文章简单说明了应变强化移动容器应变率精准控制的重要性。通过理论分析、数值模拟阐明了影响应变率的几个因素,并将应变率的精准控制成果应用于产品制造,通过实际制造数据验证研究成果。