压力容器封头上锥形接管开孔补强的计算

随着我国人民生活水平的提高及工业化进程的加快,食品安全问题愈发受到社会的关注。农产品加工过程需使用过程设备,即过程设备的清洁程度及清洁能力是食品安全的第一关,取决于过程设备的设计、制造、运输及安装。过程设备压力容器封头上锥形接管正是基于设备便于清洗、洁净这一原则进行设计的。但这为压力容器开孔补强提出了问题,因大部分过程设备依然采用规则设计,国内标准、规范对锥形接管的规定几乎没有,这就需要寻求一种封头上锥形接管开孔补强的计算方法。     

压力容器非径向斜接管开孔补强研究

压力容器由于工艺需求,需要设置非径向倾斜接管,使用常规设计软件无法计算。运用ANSYS有限元分析软件对压力容器筒体上的非径向倾斜接管结构进行应力分析,对接管与设备连接区应力线性化处理,获得了压力容器接管连接区应力分布,结果表明筒体上非径向倾斜接管开孔补强合格。     

CO2吸收塔带衬里接管开孔补强计算

年产１３万ｔ尿素装置中的ＣＯ２吸收塔，为防腐在变换气入口、冷（热）贫液入口、半贫液入口及富液出口等处采用了带不锈钢衬里的厚壁接管开孔补强结构，见图１。对于单一材料的厚壁接管开孔补强计算，ＧＢ１５０第６．４～６．５条已有明确规定，而带衬里的厚壁接管的开...     

压力容器开孔补强计算方法

在进行压力容器设计时,为了使设备能够进行正常的工艺操作,满足制造、安装、检验及维修等的要求,在壳体和端盖上往往需要开设各种开孔并连接接管。容器开孔后,不仅整体强度削弱,而且还因开孔引起的应力集中造成开孔边缘局部的高应力,加上接管有时还有局部的外载荷,而开孔结构在制造过程中不可避免地会形成缺陷和残余应力,于是,开孔附近就往往成为容器的破坏源——主要是疲劳破坏和脆性裂口,因此,在压力容器设计中必须充分考虑开孔的补强问题。     

开孔补强计算时接管厚度附加量对计算结果的影响

国内外大多数压力容器设计标准规范中开孔补强计算是以有效厚度进行计算的,但GB 150.3-2011标准中计算外伸、内伸接管有效补强高度时,是以接管名义厚度计算的,由于名义厚度中包含了厚度附加量,不符合强度计算理论。通过对一台氯气缓冲罐接管开孔补强计算进行对比说明,按GB 150.3-2011标准计算开孔补强满足强度要求,如采用接管有效厚度进行计算,则不能满足强度要求,建议GB 150.3-2011标准中开孔补强计算以接管有效厚度作为计算依据。     

应变强化压力容器开孔补强有限元分析

基于有限元应力分析方法,分析了应变强化压力容器在强化压力下,不同补强结构的容器封头与接管连接处应力强度水平和塑性应变量。结果表明,补强圈补强与厚壁接管补强最大塑性应变量都符合标准要求,但考虑在容器封头与接管连接处的应力强度、塑性应变分布的差异,应变强化压力容器开孔补强使用厚壁接管补强结构更加合理。     

带法兰接管的压力容器圆筒大开孔补强计算方法

在文献[4]的基础上进一步考虑接管法兰及法兰力矩对圆筒大开孔计算截面的加强作用,提出一种更加符合实际结构的补强计算方法,比现有各种圆筒大开孔补强方法更为科学合理和安全经济。     

压力容器开孔补强有关问题的探讨

压力容器设计中,由于工艺及设备结构等方面的要求,需要在容器上开孔,开孔造成了器壁结构的不连续,以及焊接等原因造成变形、静力不平衡等产生应力集中和弯曲应力等,使开孔成为容器中最容易失效的部位。本文对GB150.3-2011开孔补强部分提出了一些设计中的疑问,并对其做出了分析与解答。     

浅谈常规压力容器开孔补强设计

开孔补强设计是压力容器设计中必不可少的一部分,标准和规范中虽然对设计和计算都作了较为详细的规定,但安全、经济、合理的设计仍是摆在我们面前的一个课题。在长期以来的设计工作中,通过不断的实践和总结,逐渐对开孔补强设计有了较为深刻的理解。对常规设计中最为常见的两种开孔补强形式——厚壁管补强和补强圈补强,从补强元件的选材、结构尺寸的确定和设计中应注意的问题等方面作了论述。     

压力容器圆筒大开孔补强计算方法分析

笔者归纳出各种圆筒开孔补强计算方法,并指出常规计算方法所考虑补强对象的局限性,通过实例计算,用有限元法对圆筒大开孔计算截面的应力进行了分析,用压力面积法和JB4732[1]中的附录J法验证其各自计算方法的局限性,比较各种计算结果存在一定的差异,并提出在工程设计时应视具体情况采用合适的计算方法。对于一些重要设备如有特殊安全性要求的大开孔设计时,应采取特别谨慎的做法,尽量考虑已有的设计或使用经验,详细分析其受力情况,按一种方法设计后再用有限元法进行校核。     

压力容器壳体上矩形大开孔的间隙有限元分析

间隙单元是一种近年来出现的高级有限单元。它能更真实地模拟两侧固壁间的间隙 ,从而得到更加精确的有限元应力分析结果。本文对卷染机蒸罐受压筒体矩形大开孔结构中补强圈和筒体之间的间隙 ,在使用间隙单元模拟和不使用间隙单元分别计算后 ,得到使用间隙处非连续应力场的强度评定方法进行了探讨。经过强度评定计算 ,本文卷染机蒸罐矩形大开孔结构是安全的。     

焦炭塔堵焦阀接管部位在各种载荷和不同补强条件下的应力计算

对焦炭塔堵焦阀接管部位分别进行了在塔顶馏出管线所作用的管端推力（矩）以及塔体轴、径向温差和接管与塔体连接区域温差载荷下的应力计算。结果表明，管端推力（矩）对该部位的应力起着重要作用。并将新塔堵焦阀部位的整体接管补强与旧塔的补强圈补强进行了应力对比，证明新塔接管焊缝处应力数值减小。     

缩短附塔大管道支架计算选型时长的研究

通过分析附塔大管道支架人工计算选型的过程和方法,得出参数多、人工计算量大且要反复验算是导致附塔大管道支架计算选型难、耗时长的主要原因。通过编写计算程序改变附塔大管道支架计算选型现状,并以实例检验其应用效果。实践证明,通过编写的计算程序,缩短了附塔大管道支架计算选型的时长,克服了人工计算效率低且易出错的问题,为附塔大管道支架计算选型提供了快速且有效的计算工具。     

锥壳端部外压稳定性校核时的有效惯性矩计算

外压锥壳与圆筒连接处组合加强结构的有效惯性矩计算是锥壳稳定性校核的重要环节,锥壳上有效加强宽度的选取对有效惯性矩的计算结果有着比较明显的影响,文章对比了不同设计规范对有效加强宽度的规定,利用圆柱壳的边界效应分析了锥壳与圆筒连接处由边缘剪力引起的弯矩在锥壳内的衰减规律;在对实例进行有限元分析的基础上,考察了外压锥壳环向应力和径向变形的衰减情况,结果表明笔者建议的有效宽度取值方法是较合理的;最后笔者给出了加强圈-圆筒壳-锥壳组合截面的有效加强惯性矩的计算方法。     

溢流关井水击压力数学模型研究

溢流关井水击压力的大小直接决定了现场是采用“软关井”、“半软关井”，还是“硬关井”的关井方式。从溢流关井实际情况出发，应用质量守恒原理、牛顿第二定律建立了气液两相流的溢流关井水击压力数学模型，采用基于特征线法的有限差分法求解数学模型，同时编制了相应的计算机程序并进行了实例计算。计算表明：①所建立的数学模型，适用于“软”、“半软”、“硬”关井的水击压力计算；②“硬关井”、“半软关井”、“软关井”井内水击压力逐渐减小；③井内压力波动由井口到井底逐渐减小，井内为气液两相流时产生的压力比单相流更小。为了便于油气田应用，建议在瞬态模型的稳态化方面开展进一步的研究。     

盆地埋藏史恢复的计算机模型建立——面向对象方法的应用初探

面向对象方法自上世纪90年代以来，已逐渐成为软件分析、设计、开发领域的一种先进的主流技术。文章基于这种技术对盆地埋藏史数值模拟进行分析与设计，以反演的回剥法为沉积物埋藏史基础模型，初步建立相关模型--回剥计算数学模型，最终目标把笔者所抽象出来的地质模型转化为计算机模型，进而编写出相应的程序软件，同时针对埋藏史计算顺序及不整合处理方式进行了适当的调整，从而降低了软件实现过程中的难度。