接管弯矩作用下筒体—补强圈补强区局部应力的试验研究

本文对接管弯矩作用下压力容器开孔－补强的局部应力进行了试验研究。研究范围包括三台具有不同ｄ／Ｄ比及补强圈补强的试验容器。试验结果表明，在接管弯矩作用下，容 筒体在补强圈补强范围内的局部应力，特别是孔边的应力集中明显降低，但由于几何形状的不连续及焊缝的作用，在补强圈边缘特别是容器横向截面内出现了较大的不连续性应力，试验结果同时表明，接管横向弯矩Ｍ０在容器横向截面内产生的应力比接管纵向弯矩ＭＬ在容器纵     

接管轴向推力作用下开孔-补强区应力分布规律的试验研究

对接管轴向推力作用下圆筒形压力容器开孔－补强区的应力分布规律进行了试验研究．工作针对３台具有不同ｄ／Ｄ比的接管及标准补强圈补强的试验容器进行．研究结果表明，在补强圈补强的范围内，容器上的应力明显降低。但由于几何尺寸的变化及焊缝的加强作用，在补强圈外边缘特别在横向截面（θ＝９０°）内，容器中将出现一高的不连续应力，从而使该区域成为整个接管最危险的区域．     

接管弯矩在筒体中引起的局部应力

对按管弯矩在圆筒形压力容器中引起的局部应力进行了试验研究及三维有限元分析。研究工作的范围包括3台具有不同d/D比值的试验容器。研究结果表明：由接管弯矩（包括纵向弯矩及横向弯矩）在圆柱形容器及接管中引起的应力有明显的局部性；同时表明，横向接管弯矩M_c在容器横向截面产生的应力与同样大小的纵向接管弯矩M_L在容器纵向截而内产生的应力大得多。研究结果与WRC.107及WRC．297等计算方法的结果进行了比较。     

复合载荷下圆柱壳径向接管结构强度性能数值研究

采用有限元数值研究的方法,对4台具有不同开孔率的带径向接管圆柱壳容器在内压与接管弯矩联合作用下开孔接管区强度性能进行了分析,探讨了内压与接管弯矩联合作用下圆柱壳径向接管结构开孔接管区的弹性应力分布、变形规律和塑性极限载荷关系等。结果表明:对于内压作用下的圆柱壳径向接管结构,联合作用相同大小的接管弯矩时,横向弯矩产生的最大应力增加较纵向弯矩产生的最大应力增加显著,横向弯矩对内压圆柱壳径向接管结构更危险;相同的内压增量在开孔接管区纵向截面产生的最大弹性应力增加较横向截面最大弹性应力增加显著;联合作用一定量的内压能够缓解接管弯矩作用下圆柱壳径向接管结构的变形;内压的联合作用将降低圆柱壳径向接管结构的纵向极限弯矩,联合作用较小的内压能够增加圆柱壳径向接管结构的横向极限弯矩,但影响不显著。     

接管及补强结构在外载荷下的弹性应力

对6台不同d/D比的圆筒形压力容器进行了接管外载荷作用下的试验研究,考察开孔-接管区的变形及其应力分布。结果表明,孔边的应力集中具有明显的局部性,补强圈补强结构有效地改善了筒体-接管区的应力分布情况,横向截面为危险截面。     

周向斜接管容器弹性应力的试验

采用电测试验法对具有正交接管及25°周向斜接管圆柱形容器在接管横向弯矩载荷作用下的强度性能进行了研究.实验考察了模型的弹性应力分布、应力集中范围、变形特征、应力比等.试验结果表明,容器在接管横向弯矩作用下,筒体-接管横向截面为危险截面,横向截面受拉侧根部为最危险点;正交接管容器J1的应力比与分别承受2种方向接管横向载荷的25°周向斜接管容器J2和J3的应力比相比,模型J2的应力比最大,J1的应力比次之,J3的应力比最小.     

圆柱壳大开孔补强圈补强的极限分析

对圆筒形薄壁容器开孔率大于０．５时采用补强圈补强之后的结构进行了极限分析。用两倍弹性斜率法、双切线法分别确定了内压作用下该补强结构的极限载荷,同时,由爆破试验得出其爆破压力并与无补强圈补强的结构进行了比较。结果表明,所研究的薄壁容器（ｄ／Ｄ≥０．５）的补强圈补强结构,无论是筒体还是接管,其横向对称面上的极限载荷均大于纵向对称面上的极限载荷。结果还表明,补强圈补强结构有效地提高了圆柱壳大开孔结构的极限载荷值及爆破压力,具有明显的补强效果     

接管轴向推力作用下压力容器开孔-接管处局部应力的研究

对接管轴向推力作用下圆筒形压力容器开孔－接管高应变区的变形及局部应力进行试验研究。针对３台具有不同ｄ／Ｄ比值的试验容器进行这项研究工作。结果表明，其应力和变形具有明显的局部性，最大应力出现在容器横向截面上（０＝９０℃），并将本文所得的结果与ＷＲＣ．１０７及ＷＲＣ．２９７进行了比较。     

浅析有限元在压力容器接管大开孔补强中的应用

在压力容器开孔设计过程中,因开孔比例超过了GB150补强圈补强的界定范围,采用锻件增加局部厚度补强的制造困难,综合考虑应采用有限元(ansys)应力分析法进行设计。本文以某项目容器为例,简述了接管大开孔补强的有限元应力分析过程,对以后的工作有一定的指导作用。     

接管轴向推力作用下圆柱形壳体开孔—接管区局部应力的研究

本文对接管轴向推力作用下圆柱形压力容器开孔一接管高应变区的变形及局部应力进行了详细的试验研究和三维有限元分析。研究工作针对３台具有不同ｄ／Ｄ比的试验容器进行。研究结果表明，应力和变形具有明显的局部性，其最大应力出现在容器的横向截面内（θ＝９０°），并将本文的研究结果与ＷＲＣ．１０７及ＷＲＣ．２９７的计算结果进行了比较。     

塔顶回流罐水包开孔嵌入式接管补强的讨论

开孔是压力容器的薄弱部位,而开孔补强则是容器设计中的一项重要内容。合理选择开孔补强结构关系容器建造的可靠性和使用的安全性,影响容器的本质安全。结合容器制造中一例卧式回流罐水包开孔嵌入式接管补强结构,对局部补强的补强圈结构与整体补强的嵌入式接管锻件结构进行了讨论,补强圈补强结构工程应用悠久,以结构简单、取材容易、制造方便而应用广泛并形成标准化,在以规则设计方法设计的低、中压容器中仍然可以作为容器的主要元件。     

开孔补强圈的设计

近十五年来,对接管的整体补强元件结构虽然进行了大量的理论分析和实验研究工作,但到目前为止,在石油化工受压容器上,使用最多的仍为补强圈结构。据估计,在受压容器上使用补强圈补强的接管,数达100000～1000000个。     

开孔补强设计

一、前言在压力容器的设计中,由于工艺操作上的要求,常常要求筒体开孔和连接接管,一般来说,容器除了受内压作用外,在接管上还有各种外载荷及温度的作用,因此,开孔以后不但削弱了器壁强度,并且在开孔周围产生很高的局部峰值应力,其数值很大,通常可达正常应力的三倍,有时达五到六倍。容器的破坏常常是因材质、制造和检验等原因引起的,但是,开孔附近存在这样高的局部应力也是一个相当重     

补强圈与容器壳体间的接触行为

在压力容器开孔补强的薄壳理论分析中 ,通常假设在补强圈与容器壳体之间没有接触 ,其间的接触力对于结构应力分布的意义和影响尚不清楚。由有限元分析得出的应力分析结果 ,其中就包括了这种接触力。有限元结果与试验数据的比较表明有接触假设的有限元方法 ,对于应力场分布能够产生更好的理论预测。同时对补强圈与容器壳体之间的间隙变化影响以及不同开孔率对接触的影响也作了探讨     

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     

高压容器端部法兰上开孔补强的分析和计算

0前言 化肥工业的生产离不开高压容器,设计容器时由于结构的要求,经常要在容器上开孔和连接接管。容器上开孔,不但会削弱容器的强度,而且在开孔的附近会造成很高的局部应力,因此必须妥善解决开孔后的补强问题。当前,由于设备趋于大型化和设计、制造水平的提高,开孔的直径越来越大,而开孔破坏了原有的应力分布并引起了应力集中、强度削弱,因此必须妥善解决开孔后的补强问题。     

压力容器开孔补强分析及各种补强方法的比较

通过对开孔附近的应力分析,可知在压力容器上开孔,不但削弱了容器的材料强度,而且导致容器局部应力集中,使压力容器的承载能力降低,在其设计工艺条件下会产生危险,成为压力容器破坏的重要因素之一。因此,压力容器开孔后需进行补强,本文对几种开孔补强的方法进行阐述和比较。     

浅淡圆筒体切向接管开孔补强常规设计

开孔补强是压力容器设计中较重要的组成部分,是保证容器安全操作的主要因素,本文对HGJ16-89《钢制化工容器强度计算规定》中“圆筒体周向斜接管开孔补强计算”提出看法,认为,限制条件应进行修改,对于切向接管在原限制条件基础上,d≥(D_(?))/4;应再增加一条,同时提出了圆筒体周向斜接长圆形截面接管的开孔补强方法,给合工程实例旋液分离器的开孔补强设计加以说明。最后对开孔补强设计提出了几点意见。     

复合载荷圆柱壳径向接管极限载荷参数化分析

采用正交试验设计方法,设计了48组不同几何参数的带径向接管圆柱壳模型,利用有限元分析软件ANSYS对模型进行模拟计算,求得模型在内压与接管纵向弯矩联合作用下的极限载荷,由回归分析法得到复合载荷作用下圆柱壳接管结构极限载荷关系的经验方程。采用有限元计算结果对经验方程进行验证和应用,证明了回归方程和研究方法是可靠的,可用于求解内压与接管纵向弯矩联合作用下圆柱壳接管结构的极限承载能力,为快速求解载荷联合作用下圆柱壳接管结构的极限承载能力提供了研究方向。