压力容器碟形封头内压下的弹性失稳的分析

压力容器封头，作为压力容器的主要部件之一，其结构形式已经十分成熟，以受力情况进行排序，最优的是球形封头，其次是椭圆形封头、然后是碟形封头，平盖封头受力最差，其中受力好的封头形式计算厚度相对较薄。然而在计算的过程中遇到了一些计算不合格的情况，通过查阅资料和标准对该情况进行理论分析，并采用解析解和应力分析的方法对封头最小厚度进行了详细的计算，最终可以节省材料40%。     

椭圆形封头厚度的设计

椭圆形封头因受力较好、易加工制造,广泛用于石油化工设备中,是化工设备的重要部件之一。《压力容器封头》(GB/T 25198—2010)明确要求化工设备设计图样上应标注"封头最小成形厚度",但本标准并没有给出确定封头最小成形厚度的计算方法,这就造成设计者、制造者以及使用者对椭圆形封头厚度的理解存在差异。基于计算厚度δc、设计厚度δ_s、名义厚度δ_n、最小成形厚度δ_(min)、投料厚度δ_t的概念,从设计、制造角度分析椭圆形封头各厚度之间的关系,并遵照《压力容器》(GB/T 150—2011)的有关内容,列举椭圆形封头各厚度之手工计算公式;再结合椭圆形封头制造实践,指出如何正确应用SW6-2011软件对椭圆形封头之厚度进行设计计算。     

大直径玻璃钢塔器平封头的优化设计

探索大直径平封头合适的计算方法。对平封头结构进行优化设计:采用平板加筋结构。利用有限元分析软件对其结构进行模拟计算,得出应力应变云图,并对其校核。为大直径平封头的设计提供了一种方法。     

氨合成塔封头支撑环结构应力分析

借助ansys有限元软件计算了氨合成塔封头支撑环的变形和应力.采用linear Isotropic材料模型,并用Solid 45单元对模型进行网格划分.通过计算所得的米塞斯平均应力远小于设计温度下材料的屈服强度,按第四强度理论认定氨合成塔封头支撑环的厚度符合强度要求.     

纤维缠绕车载CNG气瓶的结构设计及其有限元分析

根据薄膜理论分析了气瓶封头的椭球比对气瓶强度和稳定性的影响,依据网格理论,结合气瓶容积、使用空间以及实际生产工艺等约束条件,确定了气瓶的内衬几何尺寸、纤维缠绕层的纤维厚度和缠绕角度。最后利用ANSYS中的参数化设计语言(APDL),分别对各种工况下的强度、稳定性进行了仿真模拟和数值计算分析。结果表明,设计的70L纤维缠绕车载CNG气瓶的强度、稳定性满足铝内衬全缠绕碳纤维增强复合材料气瓶的基本要求(DOT-CFFC)。     

基于CFD的排污管道过滤器数值模拟及结构优化

随着气田开采的深入,气井产出的气田水逐渐增多,水中杂质增加,导致天然气生产场站排污系统故障率高。为此,基于计算流体力学基本理论,对排污管道过滤器进行了优化设计。利用FLUENT软件,分析了倾角、长径比、滤层厚度、孔隙率对过滤器的处理效率的影响。模拟结果表明:当过滤器倾斜角度为60°,长径比为2.0,孔隙率为0.7,滤层厚度为70 mm,具有最佳的处理效果。     

大长径比固体火箭发动机壳体轻量化设计

针对目前对大长径比碳纤维复合材料壳体封头部位补强及壳体轻量化减重问题,基于网格理论,完成?180 mm固体发动机燃烧室壳体的铺层设计,然后设计壳体螺旋缠绕层厚度减薄,采用碳布、碳纤维编织预浸封头帽两种方式对封头补强;根据三次样条公式,计算出封头位置厚度曲线;通过有限元ABAQUS仿真软件对三种结构形式进行模型分析计算,研究壳体应力状态及爆破压强;进行壳体试制及水压爆破试验,研究分析碳布补强和碳纤维编织预浸封头帽对封头补强的影响。结果表明:碳布补强效果不明显,而按照一定纵环比编织的碳纤维预浸封头帽强度远大于碳布增强,其补强强度与螺旋缠绕强度基本一致;采用碳纤维编织预浸料封头帽补强较基础样本成型方式重量降低14.1%。     

近似椭圆形封头等效代替标准椭圆形封头的可能性与条件

本文从封头的应力计算、强度和稳定性分析、设计方法和设计公式的来源、形状和尺寸允差的制订依据以及国内外相关规范的规定等出发,分析近似椭圆形封头等效代替标准椭圆形封头的可能性与条件。指出,对于近似椭圆形封头,标准碟形封头,在满足标准椭圆形封头的各项形状与尺寸允差条件下,不论采用旋压或冲压成形,能够等效代替同材质、同厚度的标准椭圆形封头。同时指出为保证安全使用,对冷旋压封头是否需要作热处理应有所规定.     

冷加工封头的焊缝余高打磨及焊缝厚度控制

阐述了在执行 GB1 5 0 -1 998标准过程中冷加工封头有关焊缝余高打磨、焊缝修磨后厚度方面存在的问题。通过对国内外有关标准、规范对比研究后提出 :先拼板后成形的封头 ,在成形前应对有碍封头成形的焊缝余高进行打磨并使其与母材齐平 ,建议采用“焊缝打磨后的厚度不应小于设计厚度”及“焊缝打磨后其表面允许低于母材表面 ,但不得超过 0 .8mm”的要求 ,而且设计单位应在封头设计图样上注明封头的设计厚度 ,以作为质量控制的依据     

卧式油罐的结构设计

本文论述了油库使用的储油罐的设计过程，主要从容器直径的选取和厚度的计算开始，对封头进行计算，开孔及管口的法兰和接管配置进行设计，在设计的基础上，确定正确的设计压力、适当的储存量、合适的材料、合理的结构以及相应的制造技术要求，以确保储罐的安全性和经济性。     

ASME Ⅷ-1规范压力容器设计——低内压小直径空气储罐接管颈部厚度计算

在ASMEⅧ-1规范中,接管颈部厚度要根据内压或外压进行计算。同时,还要考虑外部载荷对接管的影响,以及筒体或封头在接管处的厚度。此外,还应满足接管最小厚度要求。本文对低内压小直径空气储罐接管颈部厚度有关计算进行了分析,并给出了一般性结论。     

压力容器大直径接管现场试压盲板的选用及设计

文章根据现行的容器标准,讨论了容器试压时容器接管封堵用封头形式及厚度计算,主要包括椭圆形封头,平盖封头、盲板法兰等封头的设计选用,并探讨了带加强肋平盖封头壁厚和加强筋数量、厚度的计算方法.该方法计算的盲板安全、经济,在中石油七建公司承建的抚顺、钦州项目得到实际应用验证,达到预期效果.     

凸形封头图样厚度标注法的探讨

长期以来,在设计图样上,凸形封头标注的厚度均为封头的名义厚度。它是由计算厚度加上厚度附加量后,向上圆整至钢材标准规格的厚度。从1977年版到1985年版的《钢制石油化工压力容器设计规定》(下简称《设计规定》)中,厚度附加量均计入了加工制造的减薄量。即由设计者根据封头的不同形式,选取不同的封头     

液压管路过滤器的理论计算与试验分析

合理的液压管路过滤器需在清洁液压系统工作介质的基础上,尽可能的降低阻力损失从而保证系统的正常工作。为了防止液压管路过滤器堵塞系统,从理论上研究了液压管路过滤器的阻力损失,并进行试验验证。通过对比发现,将液压管路过滤器的阻力损失划分为过滤面损失、波纹结构损失、骨架损失和壳体损失进行计算,得到的理论计算结果与试验结果相似,满足设计误差要求,因此通过理论计算设计液压管路过滤器可行。     

基于ANSYS WORKBENCH反应釜上封头应力分析

运用ANSYS WORKBENCH软件,对反应釜搅拌口附近应力进行了分析,结果表明,在搅拌口接管与上封头夹套连接处存在较大应力,但并未超过材料应力强度。同时对反应釜上封头进行了屈曲分析,封头失稳主要在夹套封头过渡圆部位,内筒体上封头不存在失稳问题,但所给载荷并未达到失稳条件。据此认为,反应釜上封头的厚度是满足设备使用要求的。     

大直径铝合金压力容器椭圆形拼焊封头研究

分析了在两个不同标准下设计的直径3350 mm的铝合金椭圆形封头的差异。采用母材与焊缝分别计算的方法,设计了适用于工程实际的等匹配椭圆形拼焊封头。在0.56MPa承载条件下,母材设计厚度为4.98 mm,焊接区设计厚度为8.3 mm,单侧减薄过渡,焊缝加厚区的宽度不小于40 mm。用单面两道的焊接方式拼焊封头时,焊缝断口位于热影响区,封头焊接区安全系数达到2.77。     

半顶角大于60°锥形封头的分析

运用ANSYS软件对一系列大锥角锥形封头在承受内压的状况下进行有限元模拟,并通过应力分析表达大锥角锥形封头的受力状况,以此来确定分析部位,并且结合现有的计算公式,给出综合的计算方法,为化工机械使用和选择此类封头提供理论参考。     

椭圆封头径向多接管强度有限元分析

对椭圆封头径向多接管结构进行了有限元强度分析。在评定应力强度时采用设计压力载荷进行分析,在分析疲劳强度时采用疲劳应力幅进行分析,在此基础上运用疲劳累积损伤理论得出该结构满足疲劳设计要求的结论。通过算例详细介绍了该分析方法的实施过程。     

子模型非线性分析在奥氏体不锈钢容器应变强化工艺中的应用

应变强化容器所用碟形封头在强化压力下可能产生局部屈曲.在传统的封头有限元分析中,常常截取封头和部分简体作为研究对象;在非线性加载中,边界条件设置并不准确.使用一种新的加载方法对子模型封头实现精确加载,并设置较为符合生产实际的厚度缺陷,探讨封头在强化压力下的表现,得到结论:在封头最小成形厚度大于设计厚度时,强化过程不会引起封头产生局部屈曲.     

基于有限元的齿啮式快开容器上法兰结构优化

采用ANSYS软件对某齿啮式快开容器的罐盖法兰进行了有限元模拟,并进行了应力强度评定,结果表明齿的上表面齿根处及封头与法兰连接处为高应力区域。分析了啮合齿宽、啮合齿厚、法兰径向宽度、法兰轴向高度、封头厚度及封头与法兰连接处过渡圆半径等结构参数对罐盖法兰的应力特性影响,并依据影响结果对罐盖法兰结构尺寸进行了优化,优化后罐盖法兰应力满足应力强度要求,为罐盖法兰的设计提供了参考和依据。