压力容器法兰的合理设计

GB150-2011《压力容器》标准中法兰设计方法采用华特斯(Waters)法,使用该方法影响设计的因素涉及十几个变量,对整个连接设计有较大影响。若设计人员对此不甚明了,设计结果将相差甚远。本文对法兰的合理设计进行了归纳总结。     

压力容器设计技术进展

介绍了扁平绕带式压力容器纳入ＡＳＭＥ锅炉压力容器规范、超高压容器设计、快速开关盖压力容器设计和螺栓法兰连接设计新方法等压力容器在设计方面的一些进展。     

压力容器的适度接触面的设计

许多石油化工厂使用与管道系统相连接的压力容器，例如，图1所示的容器与管道系统。在这样的系统设计中，有两个相关的问题是常见的。一方面，在容器订货时，由于不知道管道系统作用在容器上的机械负荷，工程技术人员要想设计或确定容器的规格，常常估计这个负荷（例如，支承或热力的）。因此，只考虑容器的内压。另一方面，配管工程技术人员确定管道走向，支承布置并且分析管道系统作用在容器上的反作用力时，有一个相反的问题：他们不知道容器上所允许的热负荷。如果这些负荷超载，容器壁和联接管的交点的应力就会过大。     

新型压力容器法兰密封结构的有限元接触分析

为解决反应釜密封泄漏问题,研制了新型类C形密封环。在预紧状态和设计压力状态下对压力容器有限元模型进行了接触弹塑性分析,利用有限元分步加载技术模拟了主螺栓预紧以及加压过程中主法兰的应力场和位移场情况,对主法兰密封面的变形状态进行了研究。分析结果从数值上证明了类C形密封环具有良好的密封性能。     

压力容器矩形法兰设计计算

介绍了2种矩形法兰的设计计算方法,并对2种计算方法进行了比较.采用该方法设计计算的矩形法兰已成功应用于多台设备,通过压力试验及工业应用验证了矩形法兰设计计算方法的可靠性.     

“一次结构法”在压力容器法兰设计中的应用

本刊１９９９ 年第１ 期发表了桑如苞同志的论文“‘一次结构法’在薄管板换热器应力分析设计中的应用”一文；本期发表该作者的又一篇论文“‘一次结构法’在压力容器法兰设计中的应用”。敬请广大读者阅读时参考前文。     

法兰连接用静密封垫片标准综述

综述了管道法兰用密封垫片的作用及其标准现状和发展趋势。     

压力容器设计中管口法兰密封面选择的探讨

通过对管口法兰相关标准、规范的剖析,解读了压力容器设计施工图管口法兰密封面的选择问题,提出压力容器管口法兰密封面选用RF较MFM更为优越。     

碳纤维复合材料堵漏密封加固技术在管道法兰上的应用

西气东输一线站场和线路阀室的旁通管线与干线连接的阀门全部采用法兰连接方式,由于法兰垫片存在不在正中及管线下沉而导致管道移位等因素影响已出现泄漏,存在输气生产的安全隐患。为了及时消除隐患,在不影响管道平稳运行的情况下,通过各种方法的对比分析和试验,全线采用了碳纤维复合材料堵漏密封加固技术,该方法治理法兰泄漏和法兰加固预防泄漏处理工程成本低,施工期间不需要大型设备,无须停输,免焊不动火施工风险小,采用高抗拉强度、高弹性模量碳纤维复合材料,系列化产品,湿法缠绕,现场操作灵活方便。在治理西气东输管道法兰泄漏和法兰补强上的应用取得较好效果。     

超高压油气井口装置螺纹法兰的选用与设计

对目前螺纹法兰的有关标准进行了对比研究后指出 :目前我国生产石油天然气高压井口装置的某些厂家 ,当闸阀额定工作压力达到 70MPa时 ,由于标准选用不当 ,已给我国油田现场在用的或即将安装的一批超高压石油天然气井口装置埋下了重大的事故隐患 ,此问题应引起各油气田有关技术部门及生产厂家的严重关注。最后根据有关设计计算标准 ,推荐了一个当额定工作压力达到 70MPa时 ,公称通径 6 5mm高压闸阀两端螺纹法兰的具体结构尺寸及螺栓规格     

石油化工装置中低压大口径管道设计探讨

介绍了石油化工装置中低压大口径管道组成件规格的选取、制造标准、特殊管件的尺寸计算和制造的要求,同时对大口径管子的壁厚计算、支管连接补强和柔性分析中考虑的因素加以阐述,并根据大口径管道的特点,结合具体工程,对大口径管道的布置和施工等进行探讨。     

压力容器设计技术进展及我国应采取的对策

近几年来 ,国外压力容器设计技术有了较快发展 ,出现了一些新的设计规范和方法 ,如ASME锅炉压力容器设计规范中的材料设计系数做了较大调整 ;颁布了ASME锅炉压力容器规范第Ⅷ篇第 3分篇 ;欧盟于 1997年通过了“承压设备法规” ( 97/ 2 3EC) ,并于 1999年 11月2 9日起推荐使用。此外 ,美国压力容器研究委员会和欧盟承压设备研究委员会也正在开展新的研究项目。面对以上形势和我国即将加入WTO的机遇和挑战 ,提出了我国应加强国际交流与合作 ;加强压力容器设计中共性问题的研究 ;尽快制定有色金属和复合材料压力容器标准 ;加快标准更新步伐 ,及时将有自主知识产权的压力容器纳入标准等对策和建议     

石油化工管道液压试验压力管道材料等级法探讨

根据国家和石化行业关于管道液体压力试验标准的相关规定,现行管道液压试验压力都是以设计温度、设计压力为基础确定的。在石油化工装置中管道的设计条件各异,试验压力也各不相同,造成施工现场管道液压试验分包数量很大。管道液压试验压力管道材料等级法是在管道材料等级规定中明确压力-温度限定值,压力-温度限定值等于法兰压力-温度额定值的管道可以采用同样的液压试验压力,即为1.5倍常温下管道材料等级压力限定值。采用这一方法可以在满足管道液压试验要求的前提下,明显减少管道液压试验分包的数量。     

压力容器切向开孔接管区的应力分析设计

对压力容器切向开孔接管区进行三维有限元分析,获得了容器筒体、接管及其连接部位的应力分布信息,并与压力容器正交开孔接管连接结构的应力分布进行了比较。根据JB4732分析设计标准对压力容器切向开孔接管进行了强度评定。结果表明,压力容器切向开孔接管产生明显的应力集中,且应力集中系数随接管与筒体连接处距离的增大而快速降低;各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位的内侧区域,是筒体失效的危险区域;与压力容器正交开孔接管相比,压力容器切向开孔接管的应力分布更趋复杂,有更明显的应力集中,但切向接管的强度足够,满足安全要求。     

压力容器随机应力强度的模糊可靠性设计

针对目前应用可靠性设计方法对压力容器进行设计还存在可靠性数据大量不足的问题 ,将模糊数学与可靠性理论相结合的模糊可靠性设计 ,应用于压力容器的设计中 ,使设计更加合理和贴近事物的发展规律。通过常规设计中的标准和规范的规定 ,寻找强度和有关设计参数的均值和偏差 ;分别讨论了强度确定和强度随机两种情况下的数学模型和计算方法 ;并应用实例设计 ,分析了常规设计法和随机应力强度的模糊可靠性设计法的区别。实例设计计算表明 ,压力容器的模糊可靠性设计更加科学和合理 ,与常规设计法相比 ,容器壁厚减薄约 4 0 % ,从而大大减少容器的耗材     

寒冷地区配管设计防冻措施

寒冷地区工厂的设备和工业管道在冬季常因温度低导致冻结现象,不仅破坏设备而且影响生产。从设计的角度出发,归纳了石油化工厂内易发生冻结的安装位置,并提出解决方法,同时对石油化工厂的操作提出建议,对实际的配管工作一定的指导意义。     

外压容器液压试验问题探讨

阐述了对外压容器和真空容器以内压进行压力试验的理论依据和合理性。对于带夹套的压力容器 ,当内筒压力低于夹套压力时 ,在内筒压力试验中常存在一些实际操作问题 ,对存在的问题进行了探讨 ,建议性地提出了解决方法     

对《简单压力容器安全技术监察规程》（讨论稿）的几点看法

《简单压力容器安全技术监察规程》(讨论稿)针对性强,适用性强,扩大了简单压力容器安全监察的范围,为简单压力容器的设计、制造、安全监察和管理提供了可靠依据。但是其中也存在一些问题,可能给日后简单压力容器的设计、制造带来不便。对该规程颁布的必要性、适用性和其中存在的疑问发表了看法。