基于ANSYS的立式厚壁压力容器应力分析

应用ANSYS软件分析了立式厚壁压力容器工作时筒体与封头的应力分布。结果表明:最大等效应力处于在筒体的内壁区域;等效应力从筒体或封头内壁到筒体或封头外壁呈近乎线性下降。筒体与封头的连接处附近外壁和内壁的等效应力变化最大。     

在役立式液氨储罐腐蚀剩余强度的安全评定

对在役立式液氨储罐腐蚀减薄后的强度进行了安全评定。通过对在役立式液氨储罐实际腐蚀情况的监测和测量的数据进行分析,得出储罐上封头和筒体的腐蚀速率为0.10mm/a,下封头的腐蚀速率为0.14mm/a。运用ANSYS Workbench建立有限元分析模型,对液氨储罐腐蚀前后进行了应力数值模拟对比,给出了立式液氨储罐不同时限腐蚀后的应力状态、最大应力值位置和危险截面,并依据JB 4732-1995(2005)对危险截面进行等效线性化分析和准确的应力分类,最后依据标准进行强度评定。结果表明:在设计使用寿命年限内,即使腐蚀情况严重超出预期,液氨储罐的整体强度仍满足使用要求,用常规设计确定的储罐壁厚偏于保守。     

大型立式储罐的应力分析

以大型立式圆筒储罐为研究对象,采用简化建模研究大型储罐的结构应力,应用有限元软件ANSYS,对罐体、地基建立三维有限元模型,在结构静力的分析中,把储液等效成梯度压力,罐体与地基之间的相互作用采用了接触面的方式,最后得到了罐体、地基和基础的应力和位移情况。对大型立式圆筒储罐提出了设计要点。     

基于ANSYS高压容器封头与筒体对接处应力分析

高压容器球形封头与筒体对接处由于结构的不连续会产生高应力,利用ANSYS建立不同切削与对接形式的球形封头与筒体对接的有限元模型。对比分析结果,得到不同对接形式的球形封头与筒体对接处应力的影响规律。在进行高压容器半球形封头与筒体对接时,可在筒体处切削并选用封头与筒体进行中径对接的形式,或在封头处切削并且封头与筒体进行内平齐或中径对接的形式,从而减小材料所受到的最大应力值。     

筒体与封头过渡区域应力分析及其优化设计

以凸形封头中的球形封头、椭圆形封头和无折边球形封头为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件建立封头厚度大于筒体厚度中心线偏移和不偏移两种连接方式的有限元模型,并进行应力分析.结果表明:(1)最大等效应力发生在筒体和封头过渡区域附近,是由筒体和封头几何形状发生突变所引起的;(2)两种结构形式中,中心线偏移下等效应力最大,...     

基于ABAQUS的碟形封头的应力分析与安全评定

借助有限元软件ABAQUS,针对压力容器上的碟形封头进行了应力分析及安全评定。结果表明,在封头与筒体连接处以及封头直边段与球面过渡处应力较大,成为薄弱区域。并在过渡处由内壁向外壁取参考路径,进行应力线性化,得到该封头强度满足要求。     

大型覆土式储罐多工况强度可靠性分析

采用计算机仿真分析方法,对两种沉降方式下4种工况的覆土式储罐进行数值仿真计算,得到8种不同条件下覆土式储罐的应力应变分布云图,基于云图结果对储罐许用极限进行预测,同时进行强度与模态计算分析。计算结果显示,最大应力集中于壳体与气室连接处;由仿真模拟结果可得,计算屈服评价指标均小于实际工程要求的许用应力值,表明在8种工况下罐体满足强度要求;模态计算结果表明,覆土工况下的储罐处于稳定状态。     

液氨储罐局部腐蚀应力场有限元分析与安全评定

在液氨储罐筒体与下封头连接焊缝处和下封头应力集中处分别建立了面积相同的方形腐蚀坑,运用ANSYS15.0有限元软件对该结构进行分析,得出它受到均匀腐蚀后的应力分布。对两处腐蚀坑应力最大值处的危险截面进行线性化分析,最后基于JB 4732-1995(2005确认)进行安全评定。     

储罐碟形封头应力有限元分析

储罐常指用于储存液体或气体的密封容器,在石油、化工、粮食、交通、国防等等方面都起着至关重要的作用。因此,储罐的合理设计显得尤为重要。储罐常承受内压,是属于压力容器的一种,其结构上的不连续区域在承受内压情况下往往是高应力区,在该区域的几何形状一般较为复杂,很难进行精确求解,因此采用有限元法进行计算最为恰当。针对轴对称压力容器在内压作用下的变形特点,本文通过对储罐及其碟形封头的有限元分析,将结构划分为八份完全相同的子结构,通过求解单个子结构的应力,得到了整个结构的应力、应变状态,进而对结构进行强度分析。从结果分析可知,碟形封头储罐在内部压力的作用下,应力最大值出现在碟形封头圆弧过渡段处。封头中心和筒体仅受拉应力的作用,封头过渡段存在压应力。压应力的作用会使储罐容器产生失稳失效。     

储罐双层底板的结构优化及有限元分析

近年来石油泄漏事故时有发生,引起泄漏的最主要原因之一,就是储罐的底板腐蚀。目前的大型储罐底板多为单层,容易被腐蚀产生缺陷而导致泄漏,为此本文提出了一种基于单层底板的双层底板结构。采用有限元软件,对单层底板储罐和双层底板储罐进行了受力分析,结果表明,在相同的约束条件下,双层底板储罐的受力性能良好,受到的最大等效应力相比单层底板储罐减小了31.6%。具有不同底板结构的2台储罐,其最大等效应力均出现在罐底边缘板与第一层壁板组对安装的大角焊缝位置,其中,双层底板储罐的最大等效应力,产生在大角焊缝的壁板一侧,单层底板储罐的最大等效应力,产生在大角焊缝的底板一侧。     

高压空气储罐的可靠性分析

主要利用ANSYS有限元软件对高压空气储罐进行应力分析,获得了高压空气储罐的应力强度分布图,可知该高压空气储罐的最大应力强度发生在球壳与过渡段连接部位球壳内壁,最大应力为强度为345.215MPa。然后进行可靠性分析,经过分析获得了高压空气储罐在置信度为95%的情形下,初值极限状态Z0的概率平均值为3.264 8%,即说明容器的可靠度为96.735 2%,并绘制了Z在置信度为95%的情形下的分布图和输出结果参数的灵敏度图,通过此次分析证明了该储罐是安全的,再次证明了ANSYS软件为压力容器实际工程应用中提供了可靠的、高效的理论依据。     

常见典型油罐强度设计

简要介绍油罐的定义、用途以及油罐在国民经济发展中的重要作用和发展前途.对各类典型油罐的设计思路进行展开陈述,包括卧式油罐的设计,内容涵盖卧式罐的定义、用途、优缺点和设计部分；设计部分包括蝶形封头的设计、简体轴向应力计算、简体轴向弯矩计算等等.其次是立式油罐的设计,主要内容包括定点法计算罐壁厚度、罐壁的开孔补强、立式罐顶载荷的确定等.     

基于有限元的大型储罐罐壁优化设计

应用有限元仿真分析软件,对现今大型储罐设计所普遍采用的＂定点法＂和＂变点法＂设计的储罐进行模型分析,对比特定工况下两种设计方法下罐壁所受的应力分布,根据各层钢带不同的应力情况,可以有针对性的对各带罐壁厚度进行优化设计。     

穿孔与热辐射耦合作用下固定拱顶钢储罐的失效机理

为获得大型钢制储罐在碎片冲击和池火热辐射耦合作用下的失效机理,采用Abaqus建立了高速碎片穿孔和热辐射耦合作用下固定拱顶钢储罐失效分析的有限元模型,分析了储罐在高速碎片冲击作用下的动力响应和穿孔储罐在热辐射作用下的热屈曲响应,研究了储罐壁面的应力变化过程。结果表明,在热辐射单一作用下,储罐由罐壁-罐顶连接处开始发生热屈曲,并出现褶皱变形;在高速碎片冲击与热辐射耦合作用下,高速碎片冲击导致储罐产生穿孔,储罐从穿孔两侧开始发生热屈曲,而且,穿孔导致塑性变形区及其附近区域产生应力集中,与未受冲击的储罐相比,穿孔储罐的罐壁处于更高的应力水平,更容易发生失稳。因此,穿孔储罐的抗火性能降低,热屈曲模式也发生改变。     

Effect of external wall defect growth on internal wall corrosion of oil pipelines under mechano-electrochemical interaction

The corrosion mechanism of X80 steel in simulated solutions of acid red soil and product oil sediment under mechano-electrochemical interaction (MEI) was researched to build a new finite element model through multi-physical field coupling simulation technology. Based on the new model, the effect of external wall defect growth on the internal wall corrosion of oil pipelines was analyzed in detail. The results showed that the distributions of stress and corrosion of the internal wall were extremely affected by the external wall defect depth, and the corrosion rate of the internal wall was enlarged remarkably by the external wall defect growth. Moreover, attributing to the local galvanic cell effect under MEI, the growth rates of corrosion defects in the depth and length directions of the external defect were accelerated because these directions were associated with larger stress and equivalent to the anode, but the corrosion rate in the width direction of the external defect was inhibited because this direction was associated with smaller stress and equivalent to the cathode.     

深冷设备储罐罐壁温度场计算分析

深冷设备储罐内外壁温差较大,绝热结构复杂。当维持操作条件一定,控制储罐热流量不变时,减薄保冷层结构,选择合适的保冷材料,可以节约存储空间。根据传热理论运用传热控制方程,对某厂深冷设备储罐进行分析。建立了储罐罐壁的二维稳态温度场数值有限元计算模型,计算得到罐壁温度场分布图。根据公式,绘制出保冷层厚度与保冷材料导热系数之间的关系。研究结果对储罐的结构设计优化具有一定的指导意义。     

FCC内置式四旋分离系统内气固两相流场的数值研究

通过数值模拟的方法,采用RSM湍流模型对FCC内置式四旋分离系统内气固两相流场进行了研究.研究表明,四旋灰斗底部存在错流,不利于排料;储料罐顶部平衡管泄气有利于四旋排料,但同时增加了颗粒逃逸的概率,降低分离系统效率;分离系统内颗粒运动轨迹包括灰斗捕集、排气管逃逸及平衡管逃逸,控制颗粒在平衡管逃逸可通过在储料罐内添加锥形挡板结构实现;四旋环形空间顶部与灰斗底部锥段颗粒浓度较高,易对四旋内壁产生磨损;内置式四旋分离系统优点在于不存在催化剂跑损问题.     

不同高径比浮顶罐自振振型特点分析

立式圆柱形储罐在石油化工行业中应用广泛,其抗震性能受到国内外的重视,准确地掌握储罐的自振特性(频率和振型)是储罐抗震设计的前提。本文利用有限元法对,以2000 m3和10000 m3储罐为例,对不同高径比储罐在空罐及不同液位下的自振特性进行计算分析;结果表明:地震中一般激发出罐体n=1的梁式振动频率;储罐变壁厚时的振型和频率相比等壁厚情况有所不同,变壁厚更能反应储罐真实的自振特点;储罐装液后,自振频率降低,振型所在的频率范围也比较小。     

惯性力作用下船用液化天然气储罐的应力分析

船用液化天然气储罐作为移动式压力容器,在运输过程中不仅承受静载荷,并且还承受一定惯性载荷的作用。相比传统的常规设计计算,使用有限元方法对于液化天然气储罐的结构强度分析将会更加准确方便。文中使用ANSYS软件对液化天然气储罐建立有限元模型,对于惯性载荷作用下的储罐进行了数值模拟,对于受到应力集中的局部进行应力分类和安全评定。仿真结果对于液化天然气储罐的设计制造提供参考和依据。     

液化天然气储罐预冷过程温度场数值模拟

建立了液化天然气(LNG)储罐喷淋预冷过程的流动传热与传质模型,对储罐内热物理场和储罐壁面温度的变化进行探讨。分析表明,喷淋进入储罐的LNG液滴并不能完全覆盖整个储罐,液滴进入储罐后,速度迅速衰减并转成垂直下落,同时液滴不断吸热汽化。预冷过程中,LNG的喷淋速度决定了储罐的冷却速度,温降最快的位置出现在储罐底部的中心区域,侧壁温降速度较慢。由于储罐的底部中心区域出现二次流动,阻碍了储罐底壁与内部低温气体的换热,同时由于混凝土对容器的导热,造成容器底部中心区域的温度不减反增的现象。