低应力内衬绕带式高压储氢容器研制

氢的安全储运是整个氢能利用的关键环节之一,而氢的储运目前仍然以高压储氢为主,高压储氢容器是氢的储运关键核心设备.文章从高压储氢容器的环向强度、轴向强度、筒体预应力控制、耐氢腐蚀性能等方面用工程实例加以分析,以供设计人员参考.     

半圆管夹套容器的应力分析

利用ANSYS有限元软件,对半圆管夹套容器进行应力分析,并与ASME规范计算结果进行对比。指出半圆管夹套容器最大应力发生在半圆管包围区域筒体内壁中点处,验证了最大应力由轴向一次薄膜应力与轴向一次弯曲应力组成,其控制值为1.5[σ]。并指出ASME方法在校核半圆管夹套容器筒体的强度时,计算得到的轴向薄膜应力加轴向弯曲应力大于有限元法得到的轴向薄膜应力加轴向弯曲应力,在设计时保留了一定的安全裕度,在实际工程应用中是可接受的。     

高压容器用D形抗剪螺旋螺栓和O形环快速装拆封头

介绍 1种高压容器用D形轴向抗剪螺栓和O形环快速装拆封头 ,其特点是结构紧凑、质量轻、可快速装拆、加工方便。该技术可用于各种尺寸的高压甚至超高压容器顶盖密封。     

螺栓法兰联接的有限元数值计算

采用有限元分析方法,应用ANSYS软件分析容器法兰联接的强度,建立计算模型,施加边界条件并进行求解,得到螺栓联接结构的应力分布情况。该模型充分考虑了螺栓联接结构的应力集中,垫片材料的非线性性质和各元件间的接触关系的影响。分析结果显示,预紧和内压工况时,螺栓法兰连接件整体和各元件应力分布趋势基本一致,螺栓受到轴向的拉应力,螺母与法兰环接触受到压紧应力,产生应力集中,法兰环有从内向外张开的趋势。     

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.     

HFW焊管残余应力分析

采用小孔检测法研究了规格Φ406.4 mm×12.5 mm、钢级L415MB的HFW焊管残余应力的分布情况。试验结果表明,HFW焊管整体残余应力值较小,并且轴向残余应力大于环向残余应力,轴向和环向最大值分别约为母材屈服强度的38%和29%;HFW电阻焊焊缝及其附近区域的残余应力值低于管体区域,轴向和环向残余应力的变化范围分别约为母材屈服强度的24.5%~33.6%和16.4%~21.5%;HFW电阻焊管轴向和环向残余应力的差异呈周期性变化,距离焊缝15°附近时差异最小。试验结果对于HFW电阻焊管在长输管线的应用提供理论支持。     

交叉双腐蚀缺陷管道剩余强度分析计算

利用非线性有限元分析方法,对含有交叉双腐蚀缺陷管道剩余强度进行了分析,并与实验数据对比,验证了此分析方法的可靠性。在此基础上,分别保持交叉双腐蚀缺陷轴向间距、环向间距不变,研究了环向间距、轴向间距对交叉双腐蚀缺陷管道剩余强度的影响,计算结果表明,1环向间距不变时,交叉双腐蚀缺陷很难达到完全交互作用。2随着轴向间距由负到正的增加,交叉双腐蚀缺陷交互作用先增强后减弱,交互作用的转折点位置是轴向间距为0。3当交叉双腐蚀在轴向没有完全重合时,环向间距对交叉双腐蚀缺陷交互作用有重要影响。4随着交叉双腐蚀缺陷轴向间距的增加,管道失效压力变化趋势呈现明显的对数函数变化。5多组腐蚀缺陷管道失效压力可以参考交叉双腐蚀缺陷交互作用准则和管道失效压力计算方法。     

吸附塔底封头结构数值模拟及优化设计

为了降低吸附塔底封头的局部应力强度及轴向位移,对某一吸附塔采用不同结构的底封头进行数值模拟,研究了封头种类、中心管裙座角度、底座环形式对底封头局部应力强度及轴向位移的影响。计算结果表明,不同种类封头的轴向位移相差很大,中心管裙座角度和底座环形式的改变可以较大幅度地降低局部应力强度。     

环缝未焊透缺陷对圆筒形容器承载能力的影响

研究了圆筒形容器环焊缝单面未焊透缺陷对应力分布、失效压力和断口的影响,提出了失效压力的计算式以及在满足强度条件的情况下环缝未焊透深度的允许尺寸。     

超高压管道自增强处理密封有限元分析

对超高压管道进行自增强处理可以延长其疲劳寿命,提高其结构强度。结合超高压管道的结构、自增强处理压力及加工工艺,提出了一种以组合锥环硬密封和环孔轴向组合挡圈相配合的自紧密封结构。通过对组合锥环密封和轴向组合挡圈部件的有限元分析,并结合密封材料的结构强度和密封比压,得出了组合锥环密封的最佳锥角为30°。对组合挡圈的厚度及结构进行了设计计算,得出了最佳挡圈厚度及结构形式。该密封结构可很好地提高管道密封可靠性。