矩形膨胀节的位移特性

推导出了矩形膨胀节在轴向、横向、角向位移下产生的力、力矩、当量轴向位移以及刚度等公式，还对ＥＪＭＡ标准矩形膨胀节的刚度公式及力矩公式作了补充和修正。指出矩形波纹角部的最大应力为位移应力，因此该部位易于破坏。     

膨胀节爆破的试验研究

介绍了带加强圈的聚四氟乙烯膨胀节及带加强圈且外包不锈钢丝网的聚四氟乙烯膨胀节在爆破压力下波纹鼓胀破裂的试验以及给出的爆破压力计算式。在较高压力下的不锈钢膨胀节波纹也会产生凸鼓变形，直至纵向破裂，也给出了该最大爆破压力的计算式。     

单层及多层U形膨胀节轴向刚度有限元分析

运用有限元分析方法 ,从基本力学模型出发 ,对单层及多层U形膨胀节的轴向刚度进行了计算 ,并与EJMA轴向刚度的计算结果进行了对比和分析。分析结果对U形膨胀节的设计与研究有一定的参考意义。     

角位移膨胀节和横向位移膨胀节的位移性能

推导出了角位移膨胀节和横向位移膨胀节位移的力学性能诸公式,并对角位移与横向位移产生的应力进行了试验验证。     

膨胀节疲劳寿命影响因素的统计分析研究

从统计学出发,采用秩和检验方法,对影响波纹管膨胀节疲劳寿命的诸多因素进行了统计分析,验证了美国膨胀节制造商协会标准(EJMA)方法的正确性。检验结果认为,单波膨胀节与多波膨胀节使用同一寿命预测公式不合适。热处理对膨胀节疲劳寿命无显著影响,国内膨胀节的寿命试验数据比国外的低。     

复式膨胀节的失稳分析与计算

复式膨胀节是热力管道系统中广泛用于吸收三向热位移的一种常用设备。笔者叙述了常用4种型式膨胀节的结构特点,逐一罗列了影响复式膨胀节稳定性的因素。并依照最新的国家和行业标准进行了膨胀节失稳校核计算,以确保所选用的膨胀节性能安全可靠。     

浅谈橡胶膨胀节

橡胶膨胀节具有良好的耐腐蚀性、吸收位移性能好、重量轻等特点,在各工程领域都有应用。为确保橡胶膨胀节在管道系统使用中安全可靠,本文对橡胶膨胀节的主要技术要求进行了讨论,可为橡胶膨胀节的应用提供参考。     

膨胀节标准规范的比较及评论

介绍和比较了ASME规范、EJMA标准以及我国国标中有关膨胀节设计公式、制造检验的相同和不同之处,并通过算例进行了说明。了解ASME碳钢和低合金钢膨胀节疲劳设计公式以及对波峰和波谷曲率半径的限制,有利于膨胀节设计时降低成本和减少失效。     

2012年第3期导读

<正>本期论文广场栏目中,高压固定管板式换热器多层膨胀节有限元分析一文,运用ANSYS有限元分析,设计并分析了换热器采用的双层波形膨胀节,考虑了层间摩擦及接触等因素的影响,将计算结果与其同刚度等效的单层波形膨胀节进行了对比     

U形膨胀节轴向刚度几种计算方法的比较

本文介绍几种基于“梁法”或“板法”计算U形膨胀节轴向刚度的方法,再借与有关实验数据比较,指出各种方法的适用性。     

海洋石油平台模型导管架异面直线相关参数的计算

管型构件由于刚度大、重量轻、制造容易等优点 ,被广泛应用到海洋石油平台的导管架结构设计中。但管型构件相交时形成的马鞍口及预留焊接坡口计算十分复杂 ,以往用作图法提取相邻管型构件轴线间特征参数 ,手工放样 ,不但工序复杂工作量大 ,而且容易出错。文中利用向量及矩阵公式 ,推导出了计算异面直线间夹角、最短距离及最短距离处点的坐标的公式。只要将从每个直线上提取的任意 2点的坐标输入到用这些公式及马鞍口计算公式编成的计算机程序中 ,就可快速准确地计算出管型构件的所有数据。     

催化裂化装置管道膨胀节失效分析及防护

对在役催化裂化装置的奥氏体不锈钢波纹管膨胀节失效原因进行了全面分析,由于刚度、温度、安装等因索引起的膨胀节失稳以及Cl-和SO2引起的腐蚀破坏,是膨胀节失效的主要破坏形式.其防护措施包括在设计选型方面,采取导流形式防止介质冲刷和残留;在选材方面采取表面改性或选用316L、317L或SAF2205等耐蚀材质;减小安装误差和减少停工次数等.     

波纹管的力学性能参数计算与分析

从基本理论出发,研究了U型波纹管在内压作用下的应力;总结了波纹管的扭转刚度并给出了剪应力分布公式及曲线;研究了波纹管的两种失稳情况,最后从结构有限元的角度出发,总结出了几种基本力学关系,为今后进一步研究波纹管的力学性能提供了很好的理论平台。     

带N型管箱换热器中筒体厚度对管板设计厚度的影响

对于带N型管箱的固定管板换热器,管板与两侧筒体直接焊接;文章从基本原理入手,考察管板周边区域的受力情况,分析了筒体厚度对旋转刚度参数Kf及管板边缘支撑条件的作用;区分壳程带与不带膨胀节两种情况并结合换热管加强系数K的调整,文章通过八个算例来分析圆筒厚度变化对管板内径向应力分布以及极值的影响.由于壳程筒体的轴向刚度与其自身厚度有关并会直接影响到管板的设计厚度,文章分析了这一影响规律并提出了壳程筒体由不同厚度段组成时的轴向刚度计算.     

Axial compliance in a fluoroplastic cover for a pressurized apparatus

A design is considered in which there is no sealing element (insert) and the sealing of the lid-body joint is provided by forcible contact between the PTFE lid and the rim of the internal lining in the body. An analysis is presented for the state of stress and strain in the contact between the lid and the internal lining. The mode of strain in the thickness indicates that the lid must be considered as an element in the joint relating to the bolt system and to the insert system, and the values of the lid thickness relating to the systems are dependent on the geometrical parameters. Working expressions are derived for the fractions of the lid thickness relating to the corresponding systems, and this substantially improves the accuracy in calculations on the contact between PTFE lid and body as regards strength and sealing. The analysis can be applied to other insert-free sealed joints when the material is other than PTFE.     

超深高温高压气井完井含伸缩管测试管柱的应力与变形特征

塔里木盆地MJ4井测试管柱长6 617 m,测试时井底压力为101.63 MPa,完井作业过程中管柱出现了塑性变形问题,迫切需要准确地确定管柱塑性变形究竟发生在完井作业的哪个阶段。为此,采用三维有限元分析方法,结合MJ4井坐封、压裂和试油3个典型的载荷工况,对管柱的变形和轴向应力分布进行了数值计算,总结了含伸缩管的完井测试管柱力学行为计算流程。研究内容主要包括:①提出了具有伸缩管的油管柱系统中伸缩管的伸长与闭合状态的判断依据,并给出了相应的计算原理和计算公式,计算了MJ4井油管柱伸缩管的伸长—闭合状态;②给出了水力锚咬合不良产生的封隔器环空附加压差载荷的分析计算方法,模拟了其对管柱系统变形行为的影响,指出了附加压差载荷对管柱的塑性屈曲变形有着重要的影响;③计算模型引入了侧向屈曲变形的限制,从而间接考虑了接箍刚度对屈曲变形的影响,计算分析了油管柱在各种载荷共同作用下的变形情况,得到的数值结果显示与观察到的变形现象相同。研究结果表明,MJ4井管柱的塑性变形发生在压裂改造施工阶段,各种形式的液体压力载荷及重力载荷是塑性变形的主要原因。结论认为,含伸缩管测试管柱的力学计算模型可作为优化施工和管柱系统结构设计的重要理论工具和分析手段。     

单级离心抽油泵泵轴可靠性设计与试验

单级离心抽油泵泵轴承受的扭矩和径向力是泵轴失效的主要因素,在进行可靠性设计时,应根据扭矩作用下的刚度条件确定最小轴径。给出泵轴的设计公式,理论计算与试验结果基本一致。指出改进泵轴结构、缩短轴的支承跨度,可提高泵轴刚度,从而提高泵轴的使用可靠性。     

固定管板换热器膨胀节设计应注意的几个问题

介绍了固定管板换热器设计中与膨胀节的设置相关的几个问题,包括膨胀节设置原理:因管程与壳程的膨胀系数不同致使两者的膨胀差过大,导致壳程筒体拉伸应力、换热管拉伸或压缩应力、换热管拉脱力中出现的不合格项,需要设置膨胀节。介绍了膨胀节与筒体对焊连接时,允许筒体削薄的限制条件,包括膨胀节设置位置的确定:对于立式换热器,膨胀节宜设置于耳式支座的下方;而卧式换热器应设置于管道约束小的一侧等等。     

基于物联网的在线膨胀节检漏系统设计

为了进一步加强物联网在线监测技术和传统制造业的结合,以膨胀节为核心,辅助以网络传感器构建膨胀节智能监测系统,可以实现膨胀节的泄漏报警。根据膨胀节使用工况,提出危险介质、高温介质、高压介质三种场合的膨胀节在线检漏系统的设计方案,该方案将物联网技术与膨胀节运行维护服务相结合,通过膨胀节结构的改进以及气敏传感器、温度传感器、声音传感器的灵活运用,能够实现对膨胀节检漏系统远程在线监测,从而达到提高膨胀节安全性能的目的。同时,指出了在线膨胀节检漏系统使用注意事项,以利于该技术的推广应用。     

成品油仓储企业发展规划的编制公式

为了科学合理地编制至2010年的发展规划，介绍了广东省规定的成品油仓储企业在编制发展规划中的三条基本计算公式，即成品油的消费量预测、中转库规划新增库容和分销库规划新增库容的计算公式，并举例作了说明。