带补强圈大开孔的压力容器应力分析研究

压力容器由于工艺和结构上的要求,常常需要设置各种大开孔结构,超出了等面积法的适用范围。采用GB 150—2011《压力容器》标准中的方法进行分析时,无法对带补强圈大开孔的压力容器进行补强计算。分别采用标准接触算法和绑定接触算法,利用ANSYS有限元分析软件对带补强圈大开孔接管结构进行应力分析和评定。结果表明,压力容器中带补强圈大开孔接管应力最大值一般分布在接管与筒体连接处,在计算过程中需考虑补强圈与筒体的接触作用,标准接触算法和绑定接触算法得到的计算结果相差不大。     

HGJ527-90《补强管标准》介绍

通常所用的压力容器,由于各种工艺和结构上的要求,需要在容器上开孔和安装接管,开孔不但会削弱容器器壁的强度,而且会引起很大的应力集中,成为容器的破坏源,因此压力容器的开孔补强问题一直是压力容器设计中普遍关心的问题,但至今标准的开孔补强零部件只有JB1207-73〈补强圈〉一种,而且采用补强圈     

开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析

在压力容器设计中,开孔补强设计有着良好的应用价值,是压力容器设计中必不可少的重要环节。国家压力容器设计制造的相关规章制度,对压力容器开孔补强设计的计算与规定进行了明确界定,然而,从安全性、经济性等多角度来看,开孔补强设计还有很大的改良空间。在本文中,笔者对开孔补强设计中,补强圈补强设计、后壁接管补强设计、整体锻件补强设计的应用情况进行总结,为提高开孔补强设计在压力容器设计中的应用价值,提出可行性建议。     

压力容器开孔补强结构设计

在压力容器设计过程中,开孔补强设计计算是至关重要的一个环节,对于开孔补强结构设计应考虑结构合理、制造方便、经济实惠的原则,保证压力容器安全性和实用性前提下,延长压力容器使用寿命,降低压力容器制造成本和运作风险。本文通过对常用压力容器开孔补强三种设计方案进行论述和分析,总结出不同压力容器工况下开孔补强结构的选择依据,在保证压力容器质量的基础上,进行科学、经济、合理的开孔补强结构设计。     

压力容器开孔补强结构设计的商榷

开孔补强结构设计是压力容器设计中必不可少的一部分,安全、经济、合理的结构设计是使压力容器安全使用的基本要求,同时对降低压力容器成本也有一定的影响。常规设计中最为常见的两种开孔补强型式——补强圈补强和整体补强,从补强元件结构尺寸的确定和设计中应注意的问题进行论述。     

压力容器不需要开孔补强的理论分析

压力容器常常需要开孔。压力容器开孔以后,不仅整体强度受到削弱,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,开孔附近就往往成为破坏源,因此,对于开孔需要进行补强。但是,并不是所有开孔都需要补强。本文结合实际工作中存在的问题及对标准的学习,对于不需补强的原理作一些讨论。     

压力容器设计中开孔补强设计的运用

在化工行业的深化发展下,压力容器的应用范围不断扩大,其中,开孔补强设计对整个压力容器的设计和应用有着十分重要的影响,只有强化开孔补强设计才能够确保压力容器的有效应用。为此,文章在阐述开孔补强设计内涵和内容的基础上,从补强圈设计、厚壁接管补强设计、整体缎材补强设计几个方面具体分析压力容器设计中开孔补强设计的运用,旨在能够更好的发挥出压力容器设计在人类社会发展中的作用。     

基于ASME规范核级设备开孔补强计算

压力容器在化工、核电、环保、医药等工业领域广泛应用,为满足工艺操作、容器制造、安装、检验及维修等要求,在设备上开孔是不可避免的。压力容器壳体或封头上的开孔会削弱容器壁的强度,且在开孔附近会形成应力集中,因此需要对容器开孔进行补强设计。ASME BPVC.Ⅲ是核电设备主要技术标准之一,本文介绍了该规范的开孔补强要求,并结合具体算例为类似核级设备开孔补强设计计算提供参考。     

壳体开孔直径与壳体开孔处计算厚度

由于工艺和结构上的要求,需要在压力容器上开孔和接管。压力容器开孔后引起强度削弱和开孔附近局部应力集中必须采取适当的补强措施,开孔所需补强面积A涉及开孔直径dop与开孔处计算厚度δ。文章主要介绍了不同型式壳体上开孔直径dop的确定以及开孔处的计算厚度δ的选择。     

简便计算在压力容器开孔补强中的应用

为了简化压力容器设计过程中开孔补强的繁复计算过程,通过推导得出开孔补强简便计算公式,从而提高了压力容器设计效率。