薄壁外压容器设计的图算法与解析公式法

对薄壁外压容器设计中的图算法与解析公式法进行了分析探讨,详细推导了外压容器设计中的图算法,并采用计算示例说明了应用图算法时应注意的问题。同时,根据工程设计中薄壁外压容器一般为短圆筒弹性失稳的特点,给出了薄壁外压容器设计的解析公式。解析公式的计算结果与图算法、SW6-4. 0计算得到的结果吻合较好,可以给广大设计人员提供便利。     

外压容器圆筒的设计分析

本文针对外压容器设计中的情况，分析讨论了外压容器圆筒在使用中的失稳现象、外压圆筒计算长度的确定以及加强圈的设置等。     

钢制薄壁外压容器稳定性的模糊可靠度

应用数理统计方法,分析了钢制薄壁外压球形封头稳定性的不确定性特征。基于信息熵模糊性度量与随机性度量相等可实现模糊等效随机的原理,将钢制薄壁外压容器的模糊临界失稳强度等效为随机强度,建立模糊强度一载荷随机模型,以按我国标准设计与制造的钢制薄壁外压容器为研究对象,探索其稳定性在正常操作与压力试验时的模糊可靠度。研究表明：（1）薄壁外压球形封头临界失稳强度的实测值与理论预测值之比,是基本符合正态分布的模糊变量。（2）在保持外压差的外压试验时,薄壁外压球形封头稳定性的模糊可靠度为0．999998693;薄壁外压圆筒稳定性的模糊可靠度为0．99999999999999685。（3）在正常操作时,薄壁外压球形封头稳定性的模糊可靠度为0．999998494;薄壁外压圆筒稳定性的模糊可靠度为0．9999999999999474．     

钢制薄壁外压容器的稳定安全系数

基于钢制薄壁外压容器模糊临界失稳强度的信息熵分析,建立分析稳定性模糊可靠度的模糊临界失稳强度等效随机-载荷随机的力学模型,从控制钢制薄壁外压容器稳定性在正常操作与外压压力试验时模糊可靠度的角度,对其稳定安全系数、试验压力系数与超压限制系数进行探索。研究表明:(1)从等可靠度的观点,在外压压力试验与正常操作时,薄壁外压球壳稳定性的模糊可靠度应分别不小于0.999 998 693与0.999 998 494;薄壁外压圆筒稳定性的模糊可靠度应分别不小于0.999 998 931与0.999 999 975 3。(2)薄壁外压球壳稳定安全系数应不小于14.53;薄壁外压圆筒稳定安全系数应不小于2.20。(3)薄壁外压球壳外压试验压力系数在外压压力试验时等于1.00;薄壁外压圆筒外压试验压力系数应不小于1.00但不大于1.28。(4)在外压压力试验时,薄壁外压球壳的超压限制系数应不大于0.068 8;薄壁外压圆筒的超压限制系数应不大于0.579 8。     

外压薄壁容器加强圈的最佳间距

通过分析和公式推导，给出了外压薄壁容器加强圈最佳间距计算式。用该计算式对一台减压塔的加强圈进行了核算，并与原设计进行了对比。     

外压容器设计的计算机程序

外压容器图算法的设计计算是比较繁琐的,为此笔者根据GB150—89《钢制压力容器》标准编制了一种计算机程序,利用该程序可使外压容器的图算法达到快速和准确。程序采用FORTRAN语言设计,可在IBM及其兼容机上运行。     

外压容器设计的解析计算法

本文从Mises公式出发,推导出用于钢制长圆筒和短圆筒稳定性计算的数学解析式,提出了外压容器设计的解析计算法,给出了GB150—89中罗列的所有压力容器用材的几何参数限定值,进而得出解析计算式的适用条件。与GB150—89相比,本算法简化了设计计算中的查图运算步骤,减少了查图的人为误差,提高了计算精度。     

外压容器设计制造中的若干问题

GB150-89标准在焊缝系数的取值、焊缝探伤、试验压力的确定、应力校核等方面的规定尚有待明确之处。     

外压作用下筒锥组合容器的有限元失稳分析

为验证外压筒锥组合壳体工程设计的安全性和经济性,利用有限元软件,通过算例比较筒锥组合壳在设置加强圈前后的临界压力值,同时比较不同半顶角单一锥壳的工程计算临界压力值,最后对GB150标准、ASME标准和有限元单元法计算结果进行了比较分析。     

外压圆筒的计算设计方法探讨

本文从计算设计角度出发,利用现有的理论文献推导出一种适用于各种材料在其设计温度下近似的失稳计算方法。该方法适用范围广,计算程序化。     

钢制薄壁内压容器模糊静强度的初始可靠性设计

应用基于模糊数学与常规可靠性理论相结合的模糊可靠性设计方法,讨论了钢制薄壁内压容器模糊静强度在最苛刻的压力试验条件下,有关标准可接受的初始可靠度范围,为压力容器的模糊可靠性设计从理论走向实用提供了参考依据。     

钢制薄壁内压容器静强度的初始可靠度与安全系数

应用基于概率统计理论的可靠性设计方法,从控制初始静强度最小可靠度的角度,对钢制薄壁内压容器静强度的安全系数进行了研究。分析认为在屈服失效准则下可取安全系数n,大于或等于1.55,在爆破失效准则下可取安全系数nb大于或等于2.35。     

压力试验时薄壁球形容器模糊静强度的可靠度

应用模糊可靠性设计理论,研究了最苛刻的气压与液压试验条件下钢制薄壁球形容器静强度的模糊可靠度范围。结果表明：①初始屈服强度在气压试验时的模糊可靠度范围为R_(s1)=98.60%～99.820%,在液压试验时为R_(s2)=92.763%～96.958%。②气压试验时初始爆破强度的模糊可靠度范围为R_(b1)= 99.990%～99.999999%,液压试验时的模糊可靠度为R_(b2)=99.877%～99.99910%。文中结论为压力容器的模糊可靠性设计从理论走向实用提供了参考依据。     

压力容器制造用排板图的设计与画法

分析目前压力容器制造厂所用排板图存在的问题，对排板图的设计与画法进行研究探讨，提出了一种全新的作图方法－－筒体排板图“矩形画法”。     

压力容器器壁中的氢浓度分布的计算

氢进入金属材料中会引起金属材料的内部损伤。氢进入大型锻件中引发发裂（Shatter Cracks）;氢进入钛金属材料中使钛材氢化,可能引起火灾;在加工含硫原油的工艺过程中,湿硫化氢腐蚀过程中产生的氢原子进入钢材中,会引发硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）,氢致开裂（HIC）和硫化物诱导氢致开裂（SOHIC）等内部损伤;在高温和高压临氢环境中,氢分子裂解为氢原子进入钢材中会引发氢侵蚀（HA）等多种类型的内部损伤。氢损伤主要是金属材料硬化、脆化和内部损伤,是氢进入金属材料中降低了金属的流变性。压力容器安全的关注点是氢如何进入金属材料中且其分布状态如何。根据菲克第一定律,建立了求取关键参数的方程（6）。借助试差法求得不同器壁厚度情况下的真实值,计算出所需的氢浓度及器壁中的氢浓度分布状态。最后简单地评价了膏屡拍作用．     

厚壁压力容器的窄间隙焊接

本文以加氢反应器和合成氨塔为例，从焊接特点、工艺评定、组焊过程、热处理、无损检测等方面对厚壁压力容器的窄间隙埋弧自动焊技术迸行了总结。     

大直径大厚度压力容器的现场组焊局部热处理

介绍了大直径大厚度超长度压力容器现场组焊后环向焊接接头的局部热处理技术。通过采用新型卡式炉及科学、合理、规范的工艺和工装,完全满足了设计和制造技术条件,为解决大型设备的现场热处理提供了新的途径。     

外压容器加强圈断开后加强效果分析

针对外压容器加强圈因接管和预焊件而被断开的情况,借助有限元软件ANSYS,利用特征值分析、双非线性分析方法对其失稳行为进行了研究。结果表明,随着开孔率的增加,分析模型的临界压力不断降低,通过加大加强圈的尺寸并不能有效恢复筒体的承载能力;加强圈因垫板而断开时,其对筒体临界外压的影响较小。     

压力容器斜接管应力计算方法研究

圆柱形压力容器斜接管的应力计算还没有一个简便可行的计算公式。通过对影响斜接管应力分布因素的分析,利用空间解析几何的坐标变换理论,结合回归分析方法得到了斜接管应力集中区域应力分布的半理论半经验计算公式,其计算结果与实验数据比较最大误差不超过20%。该计算方法可为此类结构的应力分析和设计计算,特别是在役斜接管的快速安全评价提供依据和参考。