锁环式快开盲板的设计及结构特点

本文对锁环式快开盲板的结构特点、工作原理、设计计算等方面进行了介绍,锁环式快开盲板在众多石化单位应用以来,效果良好,得到用户的一致好评。     

快开盲板电测应力实验及有限元分析

为了解决液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)接收站大型高压快开盲板国产化的技术难题,对压力环型快开盲板(PN15 MPa DN1 300 mm)开展电测应力实验,并与有限元分析结果进行对比,验证了有限元模型的正确性。将有限元分析结果采用应力分类法和弹—塑性分析法分别进行强度校核,并利用有限元模型对快开盲板头盖厚度进行了优化。结果表明,压力环型快开盲板密封良好,各部件强度满足要求,优化后的头盖能满足强度要求。分析结果可为今后大型高压快开盲板的国产化设计提供借鉴。     

MB-ZS安全自锁型快开盲板

为实现大口径高压油气管道建设用快开盲板国产化,中油管道机械制造有限责任公司采用有限元分析设计方法,自主研发了MB-ZS安全自锁型快开盲板。该产品为自锁环式结构和双相整体自紧密封结构,具有多重联锁与双重报警功能,操作高效、便捷,在国际上首次实现了大型立式快开盲板的自动化开启,总体技术达到国内领先、国际先进水平,局部达到国际领先水平。该系列产品已应用于国内外多个油气管道工程,成功打破了国外对该领域的垄断。     

锁环型快开盲板的有限元计算

本文按弹性接触问题,利用接触单元和四边形八结点等参元编制了一种有限元程序,对锁环型快开盲板进行了计算。得到了几个零件之间接触区域的变化规律和接触压力的分布,也计算出了各个零件在工作状态下的应力场和位移场,有些已为实验证实。最后还结合这些计算结果对快开盲板的设计进行了必要的分析和有益的讨论。     

插扣型快开盲板耦合应力分析

根据盲板结构及载荷特点,建立周期性边界备件力学模型,利用ANSYS有限元分析软件对结构进行热-应力耦合分析。在取得线性化应力分析结果的基础上,依据JB4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》,选取不同路径对插扣型快开盲板进行强度校核,结果表明强度满足要求。     

快开盲板的研制与应用

系统地介绍了三瓣式卡箍型快开盲板的结构、主要技术参数和主要特点。在三瓣式卡箍型快开盲板设计过程中,关键受压件采用有限单元法进行应力分析与优化设计。经过现场使用证明:三瓣式卡箍型快开盲板结构合理、开闭灵活、操作方便、使用安全可靠,具有可观的经济效益与社会效益。     

椭圆形封头开非轴向人孔结构的应力分析

针对某石化设计所设计的反应釜在椭圆形封头开人孔的结构,运用有限元分析软件ANSYS对其开孔补强结构进行了详细的应力分析,确定了开孔处最大应力强度位置,得到了其附近应力分布规律;进行了应力强度评定,验证了采用内伸式厚壁接管进行椭圆形封头开孔补强的可靠性。应力分析结果表明,内伸式接管结构的应力强度水平较平齐式降低15.4%。     

大直径高压力快开盲板国产化研制

成功研制国内最大规格参数(内径DN1650mm,设计压力15.17MPa)的快开盲板,该快开盲板采用了部分增强型锁环和双唇自紧性密封等结构,具有性能优越,操作维护安全简便等特点,同时也满足国内标准要求,能够完全替代国外同规格产品。     

基于ANSYS的盲板盖可靠性分析

基于ANSYS概率分析模块,根据应力-强度干涉理论,对卡箍型快开盲板盖可靠度进行了分析计算。计算过程中,考虑主要参数的不确定性,如压力、材料的屈服点等,依据随机变量各自分布类型,采用Monte Carlo方法进行抽样处理,使计算得到的盲板盖的可靠度更加符合实际情况。     

安全自锁(环锁)型快开盲板

大口径、高压力、高钢级是世界天然气管道的发展趋势,并进一步向超大输量方向发展。目前我国正在开展超大输量管道的研究工作。以新疆北天山气候环境、直径1 422 mm、压力12 MPa的天然气管道为基本条件,分析其配套快开盲板因其结构异形复杂、压力高、直径大、温度低和承受冲击载荷大等面临的技术难题。采用有限元分析与应力测试验证的方法,通过整机低温性能试验和结构优化、材料优化、发明缓冲装置等创新设计,研制出OD1422天然气管道配套2台12.6MPa、DN1550安全自锁型快开盲板,通过性能测试与工程应用,验证了产品的可靠性。     

卡箍型快开盲板头盖的可靠性设计

针对快开盲板头盖常规性设计中不能反映载荷波动的缺点,利用可靠性的分析方法,考虑工作压力和材料屈服强度的不确定性因素,分析随机参数的分布特征,应用Monte Carlo数值计算方法对其进行模拟实际操作工况抽样,结合有限元应力分析求出的危险截面的应力值,进行强度校核。最终得出盲板头盖可靠度在99%以上时,最大工作压力范围为5.5~6.1MPa。同常规设计相比最大工作压力值有较大的提高,证明这种概率性设计方法是客观有效的。     

三瓣式卡箍型快开盲板的研制

1．三瓣式卡箍型快开盲板结构形式 快开盲板的结构形式多种多样。卡箍型快开盲板因其适应压力高、使用方便被广泛采用。在我国早期的管线建设中，使用的大部分是两瓣式卡箍型快开盲板。因为两瓣式卡箍型快开盲板结构复杂，体积较大而逐渐被淘汰。     

锁环式同步器同步环摩擦生热仿真数值模拟计算及有限元建模分析

对锁环式同步器的热－应力耦合场进行了直接耦合仿真数值模拟计算,并以有限元软件为工具,建直了同步环与齿圈摩擦副的有限元分析模型,研究了不同摩擦系数下同步环摩擦剐对磨表面的温度分布。研究结果表明,随着摩擦系数的增加,摩擦副对磨表面温度呈线性增加。     

硫冷凝器管板样机数值分析与应力测试对比

针对硫冷凝器内漏问题,探讨了硫冷凝器管板改进思路.设计了刚性管板与柔性管板样机,建立了样机的数值模型并进行有限元分析,并对样机进行了压力载荷下的应力测试.2种管板样机应力测试结果与有限元数值模拟结果对比分析表明,当换热管支撑强度系数较大时,减小管板厚度对其承受机械载荷能力基本无影响,同时管板弯曲刚度下降明显,可改善因管...     

盲板盖优化设计

依据JB 4732-1995<钢制压力容器---分析设计标准>,选取三条路径对卡箍型快开盲板盖进行强度校核,结果表明强度满足要求.利用ANSYS优化分析模块,对盲板盖结构尺寸进行优化设计.计算过程中,分别设定设计变量、状态变量及目标函数,迭代12次后得到最优解,使盲板盖质量比优化前减少了15.31%.     

非对称管壳式热交换器管板有限元分析计算

对非对称管壳式热交换器管板的结构受力情况进行了有限元分析,得到了结构的位移和应力,并进行了强度校核。     

高压齿啮式快开盖密封装置的强度试验研究

为揭示高压齿啮式快开盖密封装置的受力特性和应力分布规律， 建立合理的工程设计方法， 设计了一台带平顶盖齿啮式快开盖密封装置的试验容器， 在建立了有限元分析模型后， 进行了有限元应力分析和试验研究， 得到了平顶盖齿啮式快开盖密封装置的受力特性和应力分布规律。研究结果表明， 啮合齿各齿的承载并不均匀， 环向应力不均匀系数达１－２４ ～１－４０ ， 在计算齿根部位应力时应考虑这种不均匀性， 但它对法兰静强度的影响很小。     

内压圆柱壳内伸式接管补强结构应力分布

针对内压圆柱形容器大开孔率内伸式接管补强结构,进行了三维线弹性有限元应力分析,得到内压圆柱壳内伸式接管补强结构的应力分布规律。以DXF格式文件为中介,用数学方法自动生成的有限元计算模型是可靠的,应用这个模型进行有限元分析可以得到内压圆柱壳内伸式接管补强结构的应力集中系数,为研究其应力集中系数规律奠定了基础。     

液压釜卡箍密封结构设计及有限元分析

系统描述了液压釜快开结构的应力设计思路。采用有限元应力分析技术 ,对其啮齿式密封结构进行了详细的分析评价 ,确定了较匹配的各元件结构尺寸 ,以达到优化设计目的。     

旋风除尘器切向矩形开孔部位的应力分析与强度评定

利用有限元软件ANSYS Workbench对切向矩形开孔旋风除尘器的受力进行研究,分析比较了矩形接管未经加强和矩形接管经加强筋加强后两种情况下开孔接管部位的应力分布以及变形情况,并采用线处理法对应力进行均匀化和当量线性化处理,依据JB 4732—1995进行应力分类和校核。结果表明:经加强筋加强后的旋风除尘器在开孔接管部位的变形明显减小,应力分布更加均匀;与未加强结构相比,最大等效应力由609.75 MPa降为434.6 MPa,有效降低了应力集中程度,结构强度得以提高,可满足强度要求。研究中,加强筋的设置方式能有效提高矩形开孔接管部位的结构强度,可为压力容器切向矩形开孔结构的加强设计提供参考。