采用主螺栓连接的高压容器极限设计压力分析

采用主螺栓连接的双锥密封结构高压容器,由于受到筒体端部上主螺栓承载能力的限制,每一种封口直径的双锥密封结构,在不同的设计温度下,存在一个最大设计压力即极限设计压力。虽然我国的压力容器设计规范规定的双锥密封结构的最大设计压力为35MPa,但是,由分析计算可知,当容器的封口直径≥DN2200时,即使布置的主螺栓使总截面积达到最大,且选用设计温度下许用应力最高的主螺栓材质,容器的最大设计压力均达不到35MPa,容器的封口直径越大,其极限设计压力就越小。如果需要设计的高压容器设计压力大于相应的极限设计压力,则该工况的容器无法按常规结构设计。     

基于紧密性的法兰模糊可靠性优化设计方法

提出了螺栓法兰连接模糊可靠性的概念,基于垫片时效泄漏模型和模糊随机概率理论,推导了螺栓法兰连接模糊随机可靠性的计算公式。为减轻法兰质量,降低设备成本,根据设计参数定义了密封可靠性的灵敏度优化参数,同时考虑螺栓法兰连接的紧密性、法兰强度和刚度,研究了法兰模糊可靠性优化设计方法。根据提出的优化设计方法,以某管法兰为例进行了模糊可靠性优化设计,设计得到的法兰既可满足强度、刚度及可靠性的要求,又能使连接系统的泄漏率小于规定指标泄漏率,且优化后其质量减少了16%,设计的法兰安全、经济。     

2019年第12期导读

<正>本期论文广场栏目中,采用主螺栓连接的高压容器极限设计压力分析一文,针对我国压力容器设计规范规定的双锥密封结构的最大设计压力为35MPa,但当容器的封口直径较大时,由于受到主螺栓最大承载能力的限制,容器的最大设计压力将达不到35MPa这一问题,提出了需要改变常规的筒体端部结构型式以及主螺栓的布置方式,在     

浅析密封与螺栓紧固顺序和紧固扭矩的关系

螺栓法兰联接是一种非常广泛的可拆卸联接,法兰密封泄漏是常见的失效形式之一,导致法兰密封泄漏的主要原因是密封垫片受力不均匀和不当的螺栓预紧力。有关资料统计表明,我国80%密封结构的预紧是按经验操作的,能保证密封可靠率的只有22.3%。文章从密封原理入手分析影响密封的因素,阐明螺栓紧固顺序和紧固扭矩是法兰密封中非常重要的因素,然后从螺栓润滑,螺栓紧固顺序,螺栓紧固扭矩等方面来阐述解决法兰密封与螺栓紧固顺序和紧固扭矩的关系。     

双锥环密封衬垫滚压成型工艺

双锥环密封是半自紧式密封 ,在石化企业中被广泛用于高压容器的密封 ,国外已成功用于 2 80 0 mm缠绕式高压容器和 1 96 MPa的高压聚乙烯反应器。我国引进大化肥装置中的一些氨合成塔及换热器采用此种密封 ,其结构见图 1。衬垫的用途是靠螺栓予紧力建立初始密封 ,同时避免双锥环锥面和筒体 (封头盖 )锥面的磨损。衬垫常用材料有纯铝、1 0 #钢和 1 8- 8型不锈钢等 ,板厚为 0 .8～ 1 mm。通常使用的模具是在大型压力机上压制衬垫 ,所以制作成本比较高。笔者叙述的滚压成型工艺 ,只需滚压机、滚轮和支持架便可以滚制成不同规格的垫片。1.筒体　…     

金属环垫可靠性密封设计

通过对金属环密封性能的试验研究,提出了一种能较客观反映法兰连接密封性能的设计方法(σ_gT_p曲线设计法).试验结果表明,在一定的垫片密封比压下,紧密系数T_p是服从某一概率分布的随机变量.文中应用可靠性的基本理论,提出了在满足一定的可靠度指标R下,如何进行可靠性密封设计的概念,并给出了螺栓载荷的设计公式.     

新型小直径核测井仪器密封接头体的可靠性设计

介绍了核测井仪器密封接头体的结构,对其存在的问题进行了详细分析.现有密封接头体可靠性差的原因是其气密封性较差和零部件互换性差.阐述了一种新型小直径核测井仪器密封接头体的结构设计,对其密封塞、自密封充排气管进行了可靠性实验.通过实验结果给出了合理选用零件参数的方法及连接头和密封塞螺纹的强度计算公式.对新设计的小直径核测井...     

双锥密封的参数化绘图

用C语言编制了双锥密封的设计计算程序与AutoCAD的ADS接口程序,实现了双锥密封的参数化绘图及AutoCAD系统直接访问Foxbase数据库.     

新型快开式D形螺栓C形环密封结构及强度分析

一种新型快开式高压容器端盖密封结构由D形螺栓连接容器顶盖、端部法兰及C形环密封元件组成,对其主要受力部件进行了强度分析.理论分析和实际应用表明,该结构具有安全可靠、拆装迅速方便、质量轻等特点,可应用于各种高压或超高压容器的顶盖密封或管道密封.     

基于可靠度的导管架海洋平台结构优化设计研究

根据导管架平台结构可靠性指标及功能要求的不同,建立了基于构件可靠度的平台优化设计模型和基于体系可靠度的平台优化设计模型。探讨了导管架平台结构主要失效模式和平台结构期望失效费用的确定方法,对平台构件及结构体系可靠性指标进行了灵敏度分析,给出了平台结构可靠性优化设计流程。以胜利油田埕北11号井采油平台为例进行可靠性优化设计,并与确定性优化设计结果进行比较,算例结果显示确定性优化设计很难对平台结构的风险水平加以控制,基于体系可靠度的平台优化设计能在平台结构的安全性与经济性之间选择一种合理的平衡,使平台的设计风险透明化,力求以最小的投资风险,使平台完成预定的功能,获得最大的经济效益,因此,进行可靠性优化设计是非常必要的。