压力容器接管部位的可靠性设计研究

使用ANSYS软件对某压力容器筒径,不同开孔直径壳体,共3个模型的开孔接管部位进行分析设计,同时提出最弱环模型对接管部位应力强度进行可靠性评定。研究结果表明,在接管需要补强时采用补强圈或厚壁接管补强,均可有效地改善孔边应力集中;随着开孔率的增大,厚壁补强接管部位的可靠性大于等面积补强法所得结果;最后提出厚壁补强时合适的可靠度取值。     

压力容器接管与壳体装焊的质量控制

分析了压力容器接管与壳体组装结构对压力容器安全运行的影响。论述了接管与壳体组装与焊接过程中质量控制的重要性及质量控制要素。最终获得能够满足使用要求的接管与壳体焊接接头。     

压力容器筒体与补强圈间接触特性的研究

在应用薄壳理论对压力容器开孔补强结构进行分析时,常常假设补强圈与壳体间没有接触,对于该假设的合理性并没有相应的依据.文中采用ANSYS软件提供的非线性有限元技术, 分别模拟内压、接管横向、纵向弯矩作用下补强圈与圆柱壳体间的接触行为.分析与试验数据表明,有限元接触分析能很好预测补强圈的应力场,同时对补强圈与筒体之间的间隙量及开孔率对接触的影响也作了初步探讨.     

补强圈的设计与制造

采用补强圈补强是常用的压力容器开孔补强结构，制造方便，造价低廉，使用经验成熟，能有效地降低开孔接管根部的峰值应力。1补强圈厚度壳体焊上补强圈后，使该处的容器壳体刚性变大，对接管与壳体的角焊缝的冷却收缩起较大的约束作用，容易在焊缝处造成裂纹。在补强圈外围因外形尺寸突变，引起不连续应力，造成新的应力集中，使其焊缝脚趾处易于开裂。补强圈越厚，这种可能性越大。所以笔者认为，补强圈的厚度一般不应超过开孔处壳体的厚度，GB150－89《钢制压力容器》63．2条关于“补强圈的厚度应小于或等于1．5δn（δn为壳体厚度）；”…     

补强板设置拼接焊缝的合理性

本文根据开孔补强原理,接管和壳体、补强的焊接装配过程,焊缝的成形和无损探伤等方面分析补强板上设置拼缝的合理性,认为在剖分成两半补强板上的拼缝是不合理的。并提出了避免这一拼缝的建议。     

压力容器壳体接管角接接头焊接工艺的探讨

角接头是压力容器壳体与接管连接的主要形式之一。由于接管角接头受力复杂,焊缝部位应力集中,且焊缝不易做内部检测。因此,焊接工艺是保证接管角接头焊接质量的重要手段之一。     

压力容器简体与补强圈间接触特性的研究

在应用薄壳理论对压力容器开孔补强结构进行分析时，常常假设补强圈与壳体间没有接触，对于该假设的合理性并没有相应的依据。文中采用ANSYS软件提供的非线性有限元技术，分别模拟内压、接管横向、纵向弯矩作用下补强圈与圆柱壳体间的接触行为。分析与试验数据表明，有限元接触分析能很好预测补强圈的应力场，同时对补强圈与简体之间的间隙量及开孔率对接触的影响也作了初步探讨。     

压力容器带补强圈接管与壳体的连接焊缝渗漏部位查找方法

在压力容器的现场监督检验中经常会遇到水压试验,在接管与壳体连接焊缝处有渗漏现象,对未带补强圈的接管焊缝渗漏部位比较容易发现,但对带有补强圈的接管焊缝,渗漏部     

压力容器开孔补强之等面积法与薄膜应力法

介绍ASME规范第Ⅷ卷第1册针对内压下压力容器壳体的开孔补强的设计提出的等面积法,以及附录1-10中补强设计两种计算方法。从理论及应用实践上对同时适用于壳体径向平齐接管开孔补强的上述两种方法进行对比和分析,结合实例,按照JB 4732-1995(2005年确认)《钢制压力容器-分析设计标准》对危险截面进行应力分析及评定。     

容器开孔补强设计的分析与探讨

以等面积补强法为准则,对我国目前主要使用的开孔补强设计标准进行了分析研究,并提出一些建议。从另一角度分析了等面积补强时容器上椭圆形开孔长短径之比不大于2.0的要求;圆筒体切向接管时应使接管开孔直径大于等于圆筒体内径的四分之一,对圆筒体应取与壳体轴线平行的纵向最大直径为开孔直径,对球壳应取纵向和环向中的最大直径为开孔直径;圆筒体轴向斜接管的轴线与圆筒体表面法线的夹角应小于等于60°;对复合材料接管补强指出了其接管名义厚度、接管计算厚度和强度削弱系数的计算方法。     

基于ANSYS的球壳开孔接管区应力分析

球壳开孔接管区的应力高且分布状况复杂。利用ANSYS软件,通过获取应力分布云图及线性化处理提取的各类应力,探讨了过渡圆角半径对球壳开孔接管区应力的影响。结果表明,球壳与接管连接处存在明显的应力集中。采用圆角过渡可以降低应力集中系数。只有圆角半径较大时,应力集中系数才会显著降低,并且主要是降低了其中的弯曲应力和峰值应力。当圆角半径增加到一定程度,应力集中系数降低极其缓慢。结果为工程实际中球壳开孔接管区圆角半径的选取提供借鉴。     

球壳大开孔内伸接管补强分析

球壳大开孔的补强设计中,相比于压力面积法和ASME法,有限法更直观和快速。建立一系列有限元模型,利用应力强度评定的方法,分析球壳大开孔内伸接管补强中接管内伸长度以及接管与球壳壁厚比t/T对补强效果的影响,结果表明:随着接管内伸长度的增长,局部薄膜应力逐渐减小,弯曲应力逐渐增大,一次应力加二次应力则先减小后又增大;随着接管厚度增加,局部薄膜应力、弯曲应力、一次应力加二次应力都逐渐减小,但减小的幅度下降;在模型下,接管内伸长度h2≤80mm、接管与球壳壁厚比1.5≤t/T≤2.7时,补强效果良好。     

EPR容器法兰接管段制造技术研究

EPR压力容器中接管段部件采用新的设计方案,将容器法兰与接管段合二为一,同时将进出l接管的部分作为一个整体环一体锻造在接管段壳体上.通过对冶炼、铸锭工艺、锻造工艺以及热处理工艺的研究,同时对现有设备及辅具进行必要改造,使制造过程保证了锻件具备良好的强度、塑性和低温韧性等综合指标.     

不锈钢反应釜顶盖开孔结构设计和应力分析

从安全的角度出发,给出反应釜顶盖与筒体焊接,在一侧开人孔的结构。基于开人孔的位置悖于常规,先采用常规设计方法设计出顶盖厚度,然后分别采用无力矩理论和有限元软件ANSYS作了应力分析,给出人孔接管与顶盖及筒体相贯线上的一系列应力分布曲线,并参照JB 4732-95《压力容器分析设计标准》作了强度评定,结果表明强度不足。然后采用内部贴补强圈的局部补强结构,经过二次分析评定,强度满足要求。并对设备的无损检测作了相关说明。     

WRC107总应力强度计算的适用性研究

管道或容器的接管部位由于结构不连续存在较大的局部应力,且分析设计时不易求解,公报WRC107对此给出了一种计算方法,但用其分析接管结构的误差还不是很明确。针对支腿受轴向载荷的圆柱壳上总应力强度的求解,比较了WRC107和有限元计算的结果,研究了接管壁厚及参数β,γ对WRC107计算误差的影响。针对内压和支腿上轴向力共同作用下总应力强度的求解,采用HG20582--1998（钢质化工容器强度计算规定》（即HG法）作为WRC107的补充,研究了其计算的误差。结果显示,接管厚度超过主管厚度2倍时,空心接管可与实心附件等效。WRC107的计算误差依赖参数β,γ,且与有限元结果相比,存在低估总应力强度的情况。以HG法为补充,WRC107可用于计算内压和支腿上轴向力引起的总应力强度。     

圆柱壳开孔补强的弹性和弹塑性有限元分析

考虑补强圈与圆柱壳作为一个整体子模型和接触子模型，对开孔补强结构的圆柱壳进行了弹性和弹塑性有限元应力分析。比较两个子模型和弹性／弹塑性有限元分析的结果，发现接触子模型和整体子模型的圆柱壳开孔应力分布相似，但接触子模型和整体子模型在壳体和补强圈之间的接触面上的应力分布存在差异。对不同直径的接管和不同倾角的接管进行了有限元分析，分析表明，应力分布及最大应力受倾角的影响较大，受直径变化的影响不大。     

基于等几何分析的自由曲面壳体包容式节点力学分析方法

包容式节点作为一种曲面壳体结构的新型节点,展示出优越的抗疲劳力学性能及承载能力.文中针对包容式节点曲面渐进优化设计过程中有限元网格不易调整等问题,将等几何分析理论引入包容式节点这类自由曲面壳体结构的分析.首先从包容式节点曲面的NURBS曲面模型出发,基于Reissner-Mindlin退化壳理论,建立对应的壳体单元,然...     

发电厂锅炉短管焊接接头开裂失效分析

某锅炉焊接短管焊接接头在检修时发现泄漏,对焊接接头的开裂原因进行了分析。结果表明：焊接时接头处温度过高,使得热影响区晶粒粗大,焊后冷却速率过大,在焊接处产生了拘束应力,导致在管壁内侧102钢热影响区形成冷裂纹;补焊时引起裂纹内部氧化,从而导致裂纹进一步扩展,最后开裂泄漏。     

沥青喷嘴结构型式对喷洒性能的影响

为分析喷嘴自身结构对喷洒性能的影响,有效提高其喷洒性能,针对目前普遍采用的沥青喷嘴典型结构,改变其开口型式和导流面等结构参数,运用Fluent软件进行仿真.研究了沥青喷嘴槽口宽高比、槽口类型、导流面以及喷嘴收缩段与槽口重合处的接合形式,研究了它们对喷嘴有效喷洒距离、喷洒角、喷洒均匀性和单位面积喷洒量的影响.结果表明：喷嘴喷洒角与槽口宽高比成反比,双槽型喷嘴喷洒性能优于单槽型喷嘴.分析结果可为合理设计与应用提供参考.