奥氏体不锈钢应变强化容器结构的可靠度分析

由于较好的低温性能,奥氏体不锈钢被广泛应用于LNG低温储罐,而奥氏体不锈钢的应变强化技术能提高材料的屈服强度实现容器的轻量化设计。在工程上,奥氏体不锈钢材料性能数据呈现一定的离散性,在压力容器制造和使用过程中,容器的尺寸和使用条件也是随机变量。利用可靠性设计中的一次二阶矩法和ANSYS软件中的Prob Design模块,可以得到了应变强化前后容器关键参数的随机分布,从而得到强化前后结构可靠度的变化,为奥氏体不锈钢应变强化容器的设计和制造提供支持。     

国产S30408奥氏体不锈钢应变强化低温容器许用应力及应变确定

对奥氏体不锈钢低温压力容器常规设计与应变强化设计进行比较,可知应变强化技术可大幅提高奥氏体不锈钢材料的许用应力,减薄简体壁厚,减轻容器重量。根据预应变拉伸试验确定国产S30408奥氏体不锈钢应变强化压力容器的应变上限值,并建立国产S30408奥氏体不锈钢材料的ASME和双线性这两种应力应变曲线,对两者进行比较后,以ASME应力应变曲线为计算依据,考虑抗拉强度的影响,确定了国产S30408奥氏体不锈钢材料制造应变强化低温容器时的许用应力及其对应的应变。     

应变强化技术对压力容器稳定性的影响分析

压力容器经过应变强化技术处理后,容器整体部分发生了显著的塑性变形,目前国际上现有的应变强化规范中,容器的实际变形往往达到3%-5%,而应变强化后容器的设计仍按照预应变强化前的原始尺寸进行设计,设计思路是否合理尚未得到验证。塑性变形对压力容器整体稳定的影响尚不明确,这也使得应变强化后容器的安全性存在隐患。本文分析应变强化引起的容器主体塑性变形对内压时塑性极限载荷与外压临界载荷的影响。     

ASME应变强化本构模型及压力容器安全裕度分析

弹塑性有限元分析需要材料的真实应力—应变曲线,但利用ASME中的应变强化本构模型,按标准保证值和实测值分别建立的ASME真实应力—应变曲线存在较大的差异。运用ANSYS有限元软件模拟同一个1.4301奥氏体不锈钢压力容器模型在这两种材料参数下筒体应力、应变以及爆破压力的差异,并将模拟结果与试验结果对比。同时利用有限元模拟和爆破试验的爆破压力结果,分析奥氏体不锈钢应变强化压力容器在不同预应变下的安全裕度和实际安全裕度。结果表明：按保证值材料参数设计的压力容器,容器的实际塑性应变要比理论值小很多,用实测值材料参数设计大变形压力容器时应严格控制实际的应变值;应变强化压力容器的理论设计应变可达10%,但实际应变应在5%左右,容器才具有足够的安全裕度。     

奥氏体不锈钢制压力容器应变强化工艺研究及安全性分析

根据欧盟EN 13458-2: 2002中关于奥氏体不锈钢制压力容器应变强化标准确定了材料的许用应力,设计并制造了奥氏体不锈钢制试验容器,合理制定了焊接工艺并对容器焊缝进行了射线和渗透检测,所有焊缝质量均达到Ⅰ级合格。通过自行开发的精确自动加压设备对试验容器实施应变强化工艺,通过测量应变强化后容器周长变化量来计算强化容器的永久变形量,并与理论值进行了比较,两者吻合较好。对应变强化容器进行了爆破试验,以确定其爆破压力和爆破部位,并测量容器启裂部位的周长变化量和壁厚减薄量,检验强化容器的塑性储备。探究了应变强化容器极限承载压力和爆破安全系数并讨论了其安全性。     

应变强化技术在深冷压力容器中的应用

与采用常规技术设计和制造深冷压力容器相比,采用应变强化技术设计和制造深冷压力容器能节省30%～45%的材料。深冷压力容器轻量化是提高企业市场竞争力的核心技术。通过统计和分析珠海森铂低温能源装备有限公司生产的深冷压力容器变形率数据,进一步优化深冷压力容器设计,有助于应变强化技术在深冷压力容器生产中的工程应用。     

奥氏体不锈钢制深冷容器室温应变强化技术常见问题探讨

室温应变强化技术可显著提高奥氏体不锈钢的屈服强度,降低奥氏体不锈钢制深冷容器内容器的壁厚,是一种省材节能的绿色制造技术。目前,包括中国在内的多个国家和地区已将该技术用于奥氏体不锈钢制深冷容器的制造。中国采用室温应变强化技术的时间相对较短,在实施过程中提出了一些新的技术问题。本文结合近些年的研究成果和实践,从材料、设计、制造和检验等方面,对奥氏体不锈钢制深冷容器室温应变强化技术的常见问题进行了探讨,并提出了若干建议。     

应变强化奥氏体不锈钢压力容器的变形规律研究

在对常规压力容器实施应变强化工艺过程中,容器将经历弹性变形和塑性变形两个阶段.当容器发生塑性变形时,其变形量对压力的响应较为敏感,因而合理控制容器的变形量是实施应变强化工艺的关键环节之一.在压力容器主要部位粘贴电阻应变计,测定相应部位的弹性变形量与逐级施加的应变强化压力之间的关系,并将得到的变形量数据作为后续验证有限元...     

奥氏体不锈钢压力容器的应变强化承载能力研究

在压力容器发展过程中,一个重要的课题为如何使轻型化设计中并重安全与经济。随着美国及欧盟制定的压力容器标准中纳入弹塑性分析设计方法,奥氏体不锈钢压力容器在开展轻型化设计时,逐渐应用于弹塑性分析设计为基础的应变强化技术,发展前景十分广阔。利用应变强化技术设计奥氏体不锈钢压力容器后,屈服强度可显著提升,壁厚及压力容器的重量降低,有效的实现节能减排。本文重点分析了基于应变强化技术设计的奥氏体不锈钢压力容器的承载能力。     

基于应变强化技术的奥氏体不锈钢压力容器轻型化设计探讨

奥氏体不锈钢材料韧性好但屈服强度低,通过应变强化技术可显著提高奥氏体不锈钢的屈服强度,从而提高奥氏体不锈钢压力容器的承载能力,减薄容器壁厚,达到节约材料的目的。介绍了奥氏体不锈钢应变强化的基本原理和基本过程,从强度、抗腐蚀能力、应力腐蚀开裂和氢脆等方面综述了奥氏体不锈钢应变强化后性能变化的研究进展,并提出进一步研究的建议,以实现压力容器轻型化这一安全与经济并重的绿色制造理念。     

有限元软件在压力容器上的应用

压力容器作为一种特殊的承压设备,其设计及使用与人民的生命与财产安全密切相关,本文采用现代有限元软件对压力容器进行仿真,通过仿真来分析容器哪些部位受较大的应力和应变,从而有效的提高设计与制造的效率,避免事故的发生。     

应变强化型移动式深冷压力容器在控制形变情况下的应力分析

研究在压力容器应变强化过程中,通过控制内容器的形变,提供足够的真空层容积,以便于外容器和接管的装配;同时针对应变强化容器在实际运输过程中平稳运行,颠簸、制动、急刹车等典型工况的应力分布进行了分析。结果表明:应变强化过程中,应变先随着强化应力的增大而快速增大,在达到一定值后与强化应力呈线性关系,但继续增大会导致应变过大,真空层容积受到严重影响。运输过程中,结构内最大Tresca应力出现在筒体与支撑部位连接处,但小于材料许用应力,满足强度要求。     

应变强化压力容器应力分析

作为重要的低温存储设备,随着市场需求的增加,压力容器的需求数量也越来越多,怎样能够保证资源的节约和安全、经济并重,生产成本降低是压力容器设计与发展中的重要问题。文中首先介绍了低温容器以及应变强化技术,之后对应变强化压力容器的技术原理进行了阐述,最后从应力分类对压力容器应力分析进行了介绍。     

浅谈复合材料压力容器的性能

压力容器的使用范围很广泛,但因为其是一种承压设备,在使用过程中具有很大的危险性,在压力容器的设计过程中,选用合理的压力容器材料是其设计中的关键步骤,这对后期容器的性能起到了决定性的作用,所选材料的耐腐蚀性及机械强度都会对压力容器的使用状况造成影响,随着工业水平的提高,对压力容器的性能参数有了更为苛刻的要求。通过阐述压力容器的设计制造现状及特点,提出相关的应力分布计算方法,分析造成复合材料压力容器失效的主客观因素,对复合材料压力容器的设计制造具有一定的参考作用。     

奥氏体不锈钢应变强化研究现状

奥氏体不锈钢因具有良好的耐蚀性和抗氧化性而被广泛用于石化管道、核电建设、船舶制造及医疗机械等领域,尤其在压力容器轻型化设计中,采用应变强化奥氏体不锈钢可以明显减薄壁厚。综述了应变强化对奥氏体不锈钢组织演变的影响规律,对比分析了应变强化前后奥氏体不锈钢的力学性能、疲劳寿命和耐蚀性,以期为轻量化设计不锈钢压力容器提供试验基础和理论指导。     

奥氏体不锈钢压力容器的塑性载荷及安全裕度研究

社会经济在快速发展过程中,所能够应用的能源数量正在快速下降,在这种情况下压力容器轻型化设计就成为主要研究内容。压力容器轻型化设计过程中的必然途径就是压力容器的分析设计与应变强化设计。伴随着有限元非线性技术及塑形力学越加完善,压力容器在弹塑形方面取得了十分显著的成果。奥氏体不锈钢压力容器在国外已经研究多年,我国在这方面研究时间较短。在对压力容器弹塑性分析及应变强化设计过程中,需要将压力容器材料所具有的强化效应及变形情况考虑在内,同时这种设计方法也是现阶段世界范围内最为先进的技术,应用前景十分广阔。     

一种低温有机玻璃压力容器的研制

介绍了一种可观察容器内部情况的低温有机玻璃压力容器。针对有机玻璃容器在低温状态下脆性增大,承压危险性大,密封困难的特点,设计了一种金属与非金属组合结构的压力容器,保证了容器的承压安全,实现了其与上下封头的安全密封。同时结合生产实际,介绍了此类容器制造安装关键技术,对非金属压力容器的制造和设计有一定的价值。     

一种低温有机玻璃压力容器的研制

介绍了一种可观察容器内部情况的低温有机玻璃压力容器。针对有机玻璃容器在低温状态下脆性增大,承压危险性大,密封困难的特点,设计了一种金属与非金属组合结构的压力容器．保证了容器的承压安全,实现了其与上下封头的安全密封。同时结合生产实际,介绍了此类容器制造安装关键技术,对非金属压力容器的制造和设计有一定的价值。     

基于应变强化技术的低温储罐轻量化设计

随着低温液化气体的日益广泛应用,深冷容器的需求量不断增加。在保证安全的前提下,实现深冷容器的轻量化,对于降低制造成本具有重要意义。采用室温应变强化技术可以提高奥氏体不锈钢的屈服强度,显著减薄奥氏体不锈钢制深冷容器的壁厚,减轻重量。试验测定了304不锈钢应变强化效应,并采用常规设计、分析设计和极限分析三种不同的方法,对相同设计参数的304不锈钢制低温储罐内筒进行强度设计,发现应变强化后材料的屈服强度显著提高。若考虑应变强化,按常规设计内筒柱壳厚度可降低50％,按分析设计可降低45％,而按极限分析,承载能力可提高139％。     

高压容器设计及制造要点概述

随着科技的进步,高压容器在国防军工、石油化工及电力工业等领域的应用越来越广泛,高压容器作为一种特殊的压力容器,操作工况非常苛刻,一旦出现失效,容器本身所具有的爆炸能力,以及所含介质外泄可能导致的次生危害,都会对人和设施造成非常严重的伤害。对单层高压容器设计、制造过程中的技术要点,如壳体材料选择、筒体壁厚的计算、密封结构设计、制造等相关问题进行了分析,给出了设计、制造过程中应慎重考虑的一些要点。