动态超压对反拱开缝型爆破片爆破性能的影响

爆破片作为一种压力容器的安全泄放装置,是流体压力设备安全技术的重要内容之一。为研究升压速率对爆破片爆破性能的影响规律,采用物理超压调节升压速率的方式搭建了动态超压实验台,并搭配高速摄像系统对泄放动作进行捕捉与分析。以反拱开缝型爆破片为研究对象,研究了不同口径爆破片在静态和不同升压速率下的爆破压力变化情况,以及不同升压速率下爆破片的泄放情况。结果表明：随着升压速率增大,爆破片的爆破压力逐渐升高,两者符合幂函数关系,并定义函数中与静态爆破压力相同时的升压速率为升压速率临界值,作为爆破片动静态工况的判定依据;爆破片泄放口径越大,其升压速率临界值越高,对动态超压工况的适应性越好;随着升压速率增大,爆破片膜片翻转时间先逐渐减小、后趋于稳定,最终翻转时间减少18%。     

带人工缺口超高压反应管的爆破试验研究

1 引言超高压反应管是高压聚乙烯生产装置中的关键设备,它的静强度是其强度设计的一个主要方面,许多超高压容器设计规定均取Faupel公式作为静强度设计公式,并要求由该式计算出的爆破压力对设计压力的安全系数不小于2.5或3。由Faupel公式可知,对光滑圆筒,只要知道材料的σ_s、σ_b和简体的径比就可计算出爆破压力和相应的安全系数,因此从工程角度看,除非简体材料发生不均匀的变化或材料不明,否则不必进行简体的爆破压力验证试验。另     

升压速率对反拱带槽型爆破片爆破压力影响的试验研究

爆破片作为防止设备超压的安全保护装置,已广泛用于各种承压设备上,特别适合升压速率高的爆炸工况。构件受力破坏时,加载速度对构件的破坏效果有较大影响。通常爆破片的爆破压力均在静态缓慢升压下获得的,而对爆炸工况的高升压速率下的爆破压力与静态爆破压力的差别,及高速升压下爆破片的动态响应性如何,目前未见相关研究报道。试验研究了反拱带槽型爆破片在不同升压速率下的爆破压力变化规律,获得了升压速率与爆破压力增加率之间关系,为急速升压设备的安全设计提供参考。     

正拱形刻槽爆破片爆破特性研究

该论文是国内正拱刻槽爆破片的首项研究成果，论文根据相似模化理论，针对其爆破特性规律进行了大量的试验研究，论文试验数据翔实可靠，内容充分，所得结论正确，并已经大量实验考证。在该理论指导下开发的新产品现已运用于生产实践中，论文提出的理论对正拱刻槽爆破片的设计，制造具有良邓的指导意义。     

超高压聚乙烯反应管爆破试验

本文采用王仁东的按材料的扭转剪切强度数据计算大壁厚圆筒爆破压力的方法,计算值与实测值误差在3.3%以内。在试验方面,本文解决了近万大气压(近千兆帕)超高压爆破试验的两大技术关键——超高压倍加器和开式圆筒的端部超高压的密封,成功地爆破了三件超高压聚乙烯反应管试件,在国内外尚属首次,为聚乙烯反应管的安全技术鉴定提供了重要的科学依据。     

升压速率对正拱普通型爆破片爆破压力的影响规律及机理研究

爆破片在设定的爆破压力下迅速动作、及时泄放压力是确保承压设备能够安全运行的关键。影响爆破压力大小的因素很多,其中介质的升压速率直接影响爆破压力的精确度。在0～300 MPa/s范围内测试了升压速率对正拱普通型爆破片爆破压力的影响,发现在较低的升压速率范围内,随着升压速率的提高,爆破压力首先发生一定程度的振荡(有的逐渐降低,有的先升高再降低),当升压速率继续升高达到某个范围(拐点)时,又逐渐呈上升状态,上升到某个数值后,趋于稳定。基于试验结果,建立爆破片升压速率与应变速率的关系,提出考虑升压速率影响的爆破压力工程估算方法;对不同应变速率的拉伸试样及爆破片进行金相分析和断口形貌分析,揭示不同升压速率下的材料行为对爆破压力的影响机理：低升压速率情况下,升压速率对材料延伸率及应变硬化的影响是爆破压力波动的主要原因;高升压速率下抗拉强度的改变、动载冲击及应力波是爆破压力提高的主要原因。     

超高压容器爆破压力计算

本文介绍一种计算超高压容器爆破压力的方法。经大量爆破试验数据验证,精确度高、计算较方便,在工程设计中有应用价值。     

超高压容器应力分析及爆破失效准则

本文对超高压容器进行应力分析，并阐述了爆破失效准则在超高压容器上的应用，以及与普通压力容器薄膜应力理论的区别。     

LDPE装置超高压压缩机段问爆破片失效分析

某石化公司20万t／aLDPE高压聚乙烯装置有一台超高压往复压缩机,在6年的运转时间里段间超高压爆破片在低于爆破压力的情况下爆破了6次,严重影响了装置的长周期生产,造成了巨大的经济损失,车间技术人员通过大量的技术分析,找到了爆破片低压爆破的失效原因,通过合理的解决措施保证装置的生产,收到了良好效果。     

LDPE装置超高压压缩机段间爆破片失效分析

某石化公司20万t/aLDPE高压聚乙烯装置有一台超高压往复压缩机,在6年的运转时间里段间超高压爆破片在低于爆破压力的情况下爆破了6次,严重影响了装置的长周期生产,造成了巨大的经济损失,车间技术人员通过大量的技术分析,找到了爆破片低压爆破的失效原因,通过合理的解决措施保证装置的生产,收到了良好效果。     

爆破片安全装置与安全完整性等级探讨

在国内化工装置相继开展安全仪表系统(SIS)配备以及安全完整性等级(SIL)定级等背景下,针对爆破片安全装置,研究人员相继提出“爆破片是否属于安全仪表系统零部件”“爆破片做不做安全完整性等级认证”“爆破片与安全完整性等级有没有关系”三个问题。探讨并解答了这些问题,提出了爆破片后续研究方向。分析认为,爆破片不属于安全仪表系统零部件,不需要做安全完整性等级认证,但是,爆破片与安全仪表系统的安全完整性等级评级有关系,需要明确爆破片分别作为独立事件和独立保护层失效两种情况下的失效概率。后续研究方向为获得爆破片在不同失效模式下的失效率数据。     

储罐内可燃气体燃烧引起的瞬时超压机理分析与动力学仿真计算

以容积为3×103m3立式拱顶储罐为研究对象,通过对储罐内可燃气体燃烧升压的理论研究得到了储罐内瞬时超压的计算方法,并对不同点火源位置、不同气体空间对储罐内部压力的影响进行了分析。最后采用有限元分析软件ANSYS建立了储罐的空间有限元模型,对储罐瞬时超压过程进行了数值模拟,提出了储罐在瞬时超压下的破坏条件,为储罐安全生产提供了理论基础。     

内高压成形机理与关键技术

在中国国家杰出青年科学基金资助项目“镁合金热态液力成形技术”、中国国家自然科学基金资助项目“轻体件高内压液力成形机理的研究”、“管材热态内压成形新方法及其机理研究”和“激光拼焊管内高压成形机理”、以及中国教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目“镁合金热态内高压成形机理研究”共同资助下,开展内高压成形机理及关键技术研究,在内高压成形塑性变形规律、起皱和破裂等失稳行为、提高成形极限和降低成形压力方法,以及液力胀接、热态内压成形和拼焊管内高压成形等方面取得重要进展,并在汽车和航天等领域实现内高压成形技术产业化应用,报告上述研究的理论和工程体系。 根据塑性变形特点,将内高压成形分为变径管内高压成形(IHPF of TPVD)、弯曲轴线管内高压成形(IHPF of TPCA)和多通管内高压成形(IHPF of TPB/BT)等3类,提出IHPF of TPVD由充填、成形、整形等步骤组成,IHPF of TPCA由弯曲、预成形、内高压成形等步骤组成,IHPF of TPB/BT由胀形、补料、整形等步骤组成。以此为出发点,通过实验和理论分析,研究IHPF塑性变形规律与失稳行为。     

回转式空气预热器流场仿真分析

为分析某电厂1 000 MW锅炉机组的双密封回转式空气预热器漏风问题,建立局部流体仿真模型。通过理论计算和仿真模拟相结合的方法分析了密封间隙对回转式空气预热器内部流场压力分布、密封压差及漏风率的影响,并针对"三密封"特殊时刻下的流场压力及漏风率变化做了研究。结果表明,密封间隙从2mm到8mm的变化过程中,密封片受到的最大压差小于7 000 Pa;为使空预器漏风率小于5%,其漏风间隙需要控制在3 mm以内;"三密封"时刻下的漏风率达到了最小值,为3.98%。经过分析总结,为密封片的载荷计算及密封片的改进提供一定的参考。     

内啮合齿轮泵齿轮端面平面度对出口压力脉动的影响

传统理论分析认为,内啮合泵的出口压力脉动频谱主要集中在齿轮轴的齿数与转速乘积的倍频处,通常处于高频段且幅值较小。然而,在实际工程中发现,泵的出口压力脉动频谱往往在低频段存在较大的幅值,导致了脉动的大幅上升。建立内啮合泵出口压力脉动的集中参数模型,模型考虑了齿轮副的端面平面度误差,进而研究端面平面度误差对泵的内泄漏量及压力脉动的影响。分析结果指出,泵的出口压力脉动包括“小波”和“大波”两种脉动成分;其中,“小波”成分符合传统理论分析,而“大波”成分集中在低频段且主要由齿轮副的端面平面度误差引起。通过对泵出口压力脉动进行试验,这两种脉动成分得到了验证。     

压力容器与爆破片特性压力关系探讨

分析探讨了爆破片最高标定爆破压力与容器设计压力、最低标定爆破压力与容器最大工作压力、爆破片最大泄放压力与容器最大积聚压力之间的关系,为压力容器设计人员选用爆破片装置提供了重要参考依据。给出了如何根据选用的爆破片来确定容器设计压力或如何根据压力容器设计压力来确定爆破片相关压力参数的一般方法。     

对夹式止回阀压力脉动对动态特性的影响

以对夹式止回阀为研究对象,用UG软件建立其内部流场三维模型,用ICEM划分非结构化网格。采用FLUENT软件中标准k-ε湍流模型、采用动网格及UDF技术,对该阀门全开流阻特性进行分析计算,并进行相应试验。试验数据与计算结果对比表明,相对误差较小,验证了数值计算的可靠性。采用动网格计算模型可较好地解决因阀瓣运动所导致的计算区域瞬时变化问题,用UDF技术编写阀瓣运动过程速度控制程序,获取对夹式止回阀动态特性曲线,研究入口压力脉动频率、幅值和全开角度对该阀动态特性的影响,为该阀的进一步动态特性优化提供参考。     

爆破片装置国内外标准对比分析

目前国际上较为通用的爆破片装置标准主要有美洲体系（ASME标准）和欧洲体系（ISO4126系列标准）,国内较权威的爆破片装置标准是GB567和GB150附录B。通过对国内外承压设备用爆破片装置标准进行对比分析,指出了国内标准不足之处,并对今后国家标准的制修定提出了建议。     

扁平绕带容器轴向与环向强度试验研究

扁平绕带容器是我国首创的具有良好发展前景的一种高压容器。本文进行了扁平绕带容器轴向强度试验研究，根据钢带层间摩擦力，导出了与实测值相当吻合，计算简便，易于工程应用的轴向，环向爆破压力计算公式。并从理论上阐明了现有几种环向爆破压力公式之间的内在联系，为实现轴向，环向等强度设计提供了理论依据。