返修换热器的安全评定

某化工厂一台进口换热器，由于制造偏差，在封头直边段与筒体相接处产生错边。故采用有限元方法对其进行了应力分析，并对错边部位进行了强度评定。同时，对补焊过的设备也进行了有限元分析。分析结果表明，补焊后错边部位的应力状态得到了明显改善，从而提高了设备的安全性和可靠性     

具有几何缺陷的石油用球罐内表面裂纹应力强度因子的研究

对具有错边和角变形几何缺陷的薄壁球罐的应力场和错边根部与角变形棱角处的内表面裂纹应为强度因子进行了研究给出了有角变形和错边时,球壳的应力分布和缺陷处的应力集中程度得到了球壳缺陷处裂纹无量纲应力强度因子随裂纹深度a/t.形状a/c、长度c等因素变化的规律以及沿裂纹前缘变化的规律,同时对错边球裂纹处混合型应力强度因子进行了讨论.文中对目前常用于估算球壳儿何缺陷处裂纹应力强度因了的受单向拉弯平板解与实验结果进行了比较,对其实用性进行了评价.     

几种焊接缺陷对X70管道环缝接头应力集中的影响

利用大型有限元软件ANSYS对在工作压力下带有咬边、凹坑、焊缝余高、错边等焊接缺陷的X70环缝管道进行了应力分析。分析结果显示,在咬边、凹坑、焊缝余高、错边焊接缺陷中,焊缝余高对受内压管道环焊缝的应力集中的影响最低,错边其次,咬边较为严重,凹坑最为严重;焊缝余高不影响X70管道接头静载强度,超过2 mm的错边量对环缝接头应力集中影响明显,咬边缺陷对X70管道环缝接头应力集中的影响大于错边,缺陷凹坑缺陷对环缝接头应力集中的影响随其三维尺寸增大而增大。     

具有错边缺陷球壳有限元分析

采用能够较好地模拟任意壳体曲面形状的空间８结点４０个自由度超参数曲壳单元,对一具有错边缺陷的实际球壳进行了应力分析,详细论述了错边缺陷的有限元处理方法,得到了错边缺陷的应力集中系数。     

球罐角变形错边的应力分析

该文在9台球罐的实际应力测定基础上,推荐了焊缝角变形错边部位的最大应力计算公式,对其误差进行了分析。应用该公式计算了10台球罐角变形错边部位几十个测点的应力值,与实测值比较误差较小,表明该公式可满足工程精度的要求。     

球罐长圆型支柱与球壳连接型式优化

新版球罐标准GB 12337—2014《钢制球形储罐》中提出了长圆型支柱与球壳的连接型式。对于大型盛装重介质的球罐而言,采用此结构在立板支柱连接处上部会出现局部应力集中的情况。针对此情况在长圆型结构原有的基础上进行优化设计,并且以5 000m3液化石油气球罐为例,在相同工况下对优化前后两种结构进行有限元应力分析,通过结果对比可以看出,优化后的结构在原应力集中处的应力分布有明显改进。     

环缝错边容器的有限元分析与容限探讨

采用有限元方法对 1台封头与筒体具有较大错边量的容器进行了应力分析 ,得到了错边区域的应力分布状况 ,并对其进行应力强度评定。结果表明 ,该容器错边部位的应力是满足应力分析准则的。通过对存在不同错边量的容器进行应力分析 ,探讨了容器的错边容限 ,对含有错边缺陷在役容器是否合乎使用的判断具有一定指导意义     

液氨球罐残余应力的测定及消除

应用电测解析法对试验球罐的角变形及错边量的最大部位进行了残余应力测定，并用液压消除法计算出剩余残余应力值。计算结果表明，球罐经水压试验后再进行热处理，其残余应力可基本得到消除。     

平板中心圆孔边应力集中的有限元分析

应用ANSYS软件 ,对平板中心圆孔的应力集中进行了有限元分析 ,对圆孔平板在单向和双向应力条件下的应力状况进行了计算和分析 ,并将有限元结果与解析解进行了比较。分析表明 ,在单向应力条件下 ,圆孔大小对平板圆孔的应力分布没有明显影响     

球罐对接焊缝区的应力计算及角变形错边控制条件的探讨

本文对球罐对接焊缝的角变形和错边处的应力计算公式做了一些实验验证。结果表明,文[2]中关于角变形和错边的应力计算公式对直径为6～10米的球罐基本适用。推荐了球壳对接焊缝区存在角变形和错边时的最大应力计算公式,利用强度条件建立了球壳对接焊缝区最大角变形和错边量的控制条件。     

压力容器环焊缝局部短错边装配应力数值分析

针对1台乙二醇不锈钢蒸发器封头与筒体之间存在的局部错边,现场采用强制组对焊接完成制造,由此产生了装配应力。经检测分析表明,此应力是诱发焊缝区域产生晶间应力腐蚀开裂失效的原因之一。运用有限元方法,通过建立3-D壳单元模型对局部错边强制组装后产生的装配应力进行模拟分析,分别对相同错边长度不同错边量、相同错边量不同错边长度等多种情况进行分类分析讨论。其分析结果表明,经过强制组装后的环焊缝在最大错边处的邻近区域存在较大装配应力且分布具有明显的局部性。错边角度越小、错边量越大,其装配后的峰值应力越高。错边角度较小时,采用3-D模型更能准确地描述应力分布。     

封头与筒体大错边容器有限元分析

用有限元法对 1台封头与筒体存在大错边的容器进行了应力分析 ,得出了应力在错边区域的分布 ,采用线处理法对有限元计算结果进行了分类处理 ,并按照分析设计原理进行了强度评定 ,为该容器的安全运行提供参考依据     

基于局部网格细化的泵头体强度有限元分析

泵头体内部形状复杂,难以用材料力学公式得到应力的解析解。为此,对某三缸压裂泵泵头体强度进行有限元分析。在取对称模型的条件下,发现多处应力集中位置。各处应力最大值较接近,在结构改进时需全盘考虑。为保证应力分析精度,提出一种局部网格细化的方法,在网格节点数不超出计算机内存限制的情况下,该方法以迭代计算的方式减小网格尺寸。计算结果表明,该网格细化方法可有效提高应力集中处的应力计算精度。采用Python和VB开发了通用性较好的网格细化及流程控制程序,该程序也可用于解决其他有限元分析中出现的应力集中问题。     

用屈服条件确定球罐残余应力

本文提出了一种确定球罐焊缝残余应力的简易方法。球罐(特别是未退火的新罐)在水压试验中,焊缝附近的残余应力、薄膜应力和角变形或者错边的弯曲应力迭加起来,一般都超过材料屈服强度。本文利用测点的屈服条件,建立了球罐焊缝残余应力的计算公式。这些公式都非常简便。一、前言大型球罐是由球壳瓣片组焊而成的,焊缝的总长度很长。如果球罐没有进行消除应力的热处理,那么,在焊缝附近的区域中存在残余应力,它包括装配时的约束应力和焊接热应力。这种残余应力影响了球罐的疲劳强度;提高了     

用屈服条件确定残余应力

本文提出了一种确定压力容器焊缝残余应力的简易方法。球罐(特别是未退火的新罐)在水压试验中,焊缝附近的残余应力、薄膜应力和角变形或者错边的弯曲应力迭加起来,一般都超过材料屈服强度。本文利用测点的屈服条件,建立了球罐焊缝残余应力的计算公式,给出了确定球罐残余应力的程序。     

大型球罐的参数化设计和应力分析软件开发

利用可视化编程语言Delphi6 .0编制了大型球罐的参数化设计和应力分析软件 ,实现了球罐设计与ANSYS的无缝衔接。并以 10 0 0m3 的大型液化汽球罐为例 ,运用该软件与商业有限元软件ANSYS7.0 ,对其进行了参数化设计和有限元应力分析。采用应力分析设计方法 ,对人孔接管与球壳、支柱与球壳等连接位置的截面进行了强度校核。     

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。     

球罐支柱与球壳连接处强度的有限元分析

针对球罐支柱与球壳连接处的有限元网格难以处理的问题,以1台2 500 m3丙烯球罐为例,采用有限元前后处理软件HyperMesh 6.0得到了高质量的网格划分.以该有限元模型为基础,采用有限元分析软件ANSYS 8.0模拟水压试验工况.同时结合现场水压试验,采用电测法对球壳及支柱相应部位进行应力测试.电测法、有限元应力分析结果以及理论计算值三者结果基本吻合,从而验证了采用HyperMesh6.0来处理支柱与球壳连接处的网格的可行性.计算结果表明,水压试验工况下该球罐最大应力点位于支柱盖板与球壳连接处壳体外壁,与GB 12337-1998《钢制球形储罐》中最大应力点位于支柱与球壳连接处的最低点的结论并不一致.     

大型球罐的参数化设计及有限元应力分析

基于功能强大的可视化编程语言Delphi6．0,编制了大型球罐的参数化设计和应力分析软件,实现了球罐设计与ANSYS的无缝衔接。运用该软件与商业有限元软件ANSYS,对1000 m3的大型液化气球罐进行了参数化设计和应力分析,并采用应力分析设计方法,对人孔接管与球壳、支柱与球壳等连接处的界面进行了强度校核。     

1500m^3液化石油气球罐残余应力分析

1台 15 0 0m3的 16MnR液化石油气球罐 ,建造时经过整体热处理 ,运行 4a后在检修中发现大量裂纹。用X射线法对该球罐进行了系统的残余应力测试 ,分析了大量裂纹与残余应力水平的关系。对出现裂纹最多的区域和未见裂纹的区域分别进行考察 ,结果表明 ,焊缝附近残余应力总体水平较高 ,内壁赤道带焊缝处残余应力高达 0 .72σs,显示当初的热处理效果不理想。球罐大修补焊及整圈热处理后在相同位置重新进行测试 ,结果表明 ,残余应力大幅度降低 ,整体下降约 5 0 % ,热处理效果良好。同时解决了X射线应力仪现场垂直方向测试的技术问题