挤压六通管及其连接结构的安全性研究

六通管是石油化工设备及压力管道中的重要元件,传统的制作及连接方法是在集流管上开孔,然后将支管插入并焊接而成或采用锻制的方法制成。采用挤压的方法制作六通管,将其与支管对接焊接。并通过试验及数值模拟对该结构的安全性进行了研究,实践证明,这种挤压六通管的强度性能优于普通的焊接六通管,可以广泛应用于工业生产。     

二氧化碳汽提塔高压管箱应力分析研究报告(五) 高压管箱筒体-过渡锥-封头组合体的弹-塑性应力分析

近年来,从国外引进的大型石油化工设备中,广泛采用了如图1所示的筒体-锥形过渡段-无折边球形封头组合结构,设计者特别感兴趣的是这种结构联接处的应力状况。本文以三台试验设备,对这种结构在超工作压力下的弹-塑性应力分布规律,塑性区的扩展,设备结构尺寸对联接部分局部应力的影响及局部应力对容器破坏所起的作用等进行了初步探讨,理论分析采用了有限单元法.文中附有三台试验设备弹-塑性应办分布、塑性区的扩展过程,变形情况等9幅图及表格5张.本文所得数据资料,可作为按塑性失效及整体应力分析法设计压力容器时的参考.     

薄板T型接头焊接温度场的研究

应用大型有限元分析软件ABAQUS,对不同材料薄板T型接头建立适当的模型进行温度场分析,并采用热电偶进行试验测量。结果表明,在焊缝附近,试验结果与模拟结果有较好的一致性,而在离焊缝较远的热影响区,由于材料性能数据的匮乏,导致结果有一定差异,但对于如注重焊缝附近温度变化的场合,该模型有一定的应用价值。     

椭圆形管板强度条件的探讨——对有关论文中某些观点的商榷

本文以论文[1]为例,对椭圆形管板的强度条件进行了探讨,对有关论文[1]、[2]、中的某些观点提出了商榷意见。文中对一模拟设备采用数学分析法、实验、有限单元法及文[1]中的公式同时证明:椭圆形管板的最大应力并非出现在管板的顶部。因此,[1]、[2]中的强度条件亦不能成立。     

压力管道在线焊接烧穿的预测

运用有限元法对压力管道在线焊接的温度场进行了数值模拟,考虑了内部介质流动对焊接温度场的影响.根据温度计算结果,提出了判定烧穿的方法.焊接时的局部高温使管壁的强度降低,将高温区管壁的承载能力换算成常温下有效壁厚的承载能力,高温引起的强度降低转换成一在管壁上的局部减薄量,继而根据舍局部金属损失的管道的极限载荷公式计算出在线焊接时的极限载荷,判定烧穿的发生.     

内压作用下斜接管容器塑性极限载荷的数值研究

对三台具有斜接管的圆柱形容器(θ=30°,45°,60°)在内压作用下的塑性变形特征及塑性极限载荷进行了三维非线性有限元数值研究.结果表明:斜接管与筒体截交区纵向截面的锐角侧材料首先进入塑性状态.截交区附近出现明显的塑性变形,纵向截面内发生径向收缩,而横向截面出现明显的径向鼓胀,接管与筒体间的夹角减小.结果同时提供了三台容器的极限载荷值,为该类容器的分析设计提供了依据和参考.     

蒸汽喷射式热泵变工况性能分析

采用数值模拟的方法对低压蒸汽增压利用系统中的蒸汽喷射式热泵在非设计工况下的操作性能进行研究，计算并分析了工作蒸汽压力和温度、引射流体压力及混合流体压力等热力参数对热泵操作性能的影响。数值结果表明：当混合流体的压力低于一定的数值时，喷射系数维持一定值；而热泵对引射流体压力的变化极为敏感，引射压力的微小变化可能导致热泵操作性能的急剧下降；提高工作蒸汽的压力并不一定能改善喷射泵的工作性能，这是因为提高工作蒸汽压力会增加额外的蒸汽量所致；喷射系数随工作蒸汽温度的升高而略有增大，并近似呈线性率。     

蒸汽喷射压缩器的操作状态

采用有限体积法离散控制方程,标准k-ε湍流模型,近壁面处使用壁面函数修正的方法对蒸汽喷射压缩器的超音速混合过程进行数值模拟。计算并分析了工作蒸汽压力和温度、引射流体压力及混合流体压力等热力参数对喷射器操作性能的影响,并根据喷射器内的物理现象及喷射系数的变化规律将蒸汽喷射压缩器的操作状态分为临界状态、亚临界状态和回流状态3类,同时指出临界点为最佳工作点。     

介质流速对在线焊接管道极限压力的影响

运用有限元法对不同介质流速下在线焊接时的温度场进行了数值模拟,内部介质流动对焊接温度场的影响通过确定介质与管壁的换热系数来考虑;根据温度计算结果,获得管道的剩余强度因子,进而判定管壁是否烧穿。研究表明,随着流速的增大,焊缝位置处外壁上的峰值温度无明显变化,而内壁上的峰值温度随之下降;在线焊接管道的剩余强度因子及所能承受的极限压力呈上升趋势,且在一定范围内增大明显,故应充分利用该流速变化范围的特点以确定最佳施工条件。