合金钢封头压力容器的分析设计_河北喜利得管道设备有限公司
威尼斯人注册_澳门威尼斯人投注_威尼斯人网上娱乐场
当前位置:返回首页 > 新闻动态 > 行业信息 >

合金钢封头压力容器的分析设计

发布日期:2018-01-17 发布者:喜利得管道

  从20世纪初开始,人们一直认为容器在内压作用下随着压力的升高,按照薄壳理论计算所得筒体的环向应力达到并超过材料的屈服强度时,如果材料不存在或很少有应变硬化,容器壁厚就会减薄,筒体直径将增大,再进一步升高内压,容器将爆破。所以,当时的规范就把内压在壳体上引起的环向应力限于材料的强度极限以及屈服极限(并引入适当的安全系数后取较小值)作为壳体壁厚设计的基础,即决不允许容器任何地方进入屈服。随着应力分析技术水平的发展和提高,人们逐渐意识到,尽管容器局部的应力值早已超过材料的屈服强度,容器仍可安全地操作。因此在20世纪60年代,有专家提出了对采用应力分析中常用方法(主要指板壳理论方法)所计算得到的应力在容器设计中所起的作用进行讨论,并逐渐形成了按另一种方法设计的合金钢封头压力容器设计方法,把在此之前的容器设计方法称为“常规设计”,而把另一种新的容器设计方法称为“分析设计”。

  到目前为止,大部分的压力容器还是采用常规设计,但是已经逐渐引入了一些分析设计法中的一些理念;而分析设计法也在不断发展、完善,对常规设计法设计的压力容器的设计思路、制造以及校核检验也都有重要的指导作用,人们常常利用分析设计的方法去验证、校核一些按常规设计法设计的重要零部件。例如,我国的分析设计标准JB4732-1995钢制压力容器—分析设计标准(2005年确认)中给出的基木部件、组合部件的应力分析,实验应力分析和以疲劳分析为基础的设计等内容,就为采用常规设计方法设计的合金钢封头压力容器的强度校核提供了良好的思路。

  合金钢封头压力容器的常规设计法通常有很多限制,特别是解决标准中未包括的载荷和几何结构问题时。而分析设计则适用于受特殊载荷的零部件或零部件的一部分的应力分析或极限载荷分析。在应力分析时,所受应力不是根据专门标准确定的。有限元分析软件在个人计算机的使用使得分析设计的应用更加广泛。该方法的使用已经收录到欧美的一些新的标准中,例如EN13445《非火焰接触压力容器》和ASME锅炉压力容器规范第Ⅷ篇第二分篇《压力容器建造的另一规则》等。目前,分析设计主要包括应力分类法和基于失效模式的直接法。

  应力分类法具有简单、通用、成熟等优点,是当今压力容器分析设计的主流方法。但对于三维复杂厚壁结构的压力容器,采用不同的应力分析模型和分类方法时,结果有时会有一定的偏差。对于一些简单的受压元件,各种分析设计标准都可以给出相应的设计公式与规则,但是对于一些复杂的元件,因为无法进行基于板壳理论的应力分析,分析设计标准很难给出设计校核方法,例如带法兰的凸形封头、非圆形截面的容器等,一般在实际的工程中,设计人员只能通过有限元数值分析的方法或实验应力分析等方法进行设计校核。这时设计、计算的工作量都将大大增加,也是压力容器分析设计方法难以广泛应用的原因之一。

  合金钢封头压力容器设计最重要的任务是防止容器的失效。根据压力容器结构和服役条件,先确定容器潜在的失效模式,如总体塑性变形失效、渐增塑性变形失效、失稳失效、疲劳失效等,再结合不同的载荷工况,对每种失效模式进行设计校核,直至全部合格。这种设计方法则称为基于失效模式的直接法。设计校核通常有两种方法,即结构应变法和载荷系数法。基于失效模式的直接法具有概念清晰、适用性强的特点,是压力容器分析设计的发展方向之一。


上一篇:碳钢封头压力容器应力分类
下一篇:没有了
产品推荐
  • 不锈钢船用通舱套管不锈钢船用通舱套管不锈钢船用通舱套管:套管材质:碳钢:Q235,10#钢,20#钢。不锈钢:321,304,304L,316,316L。套管是一种碳钢...
  • 镀锌法兰镀锌法兰镀锌法兰是一类具有良好的抗腐蚀性的法兰盘,能在法兰制作成型除锈后浸入500℃左右融化的锌液中,...
  • 刚性防水套管刚性防水套管刚性防水套管,别称:钢套管。一般的水池为了防止水从侧壁漏出,要求穿水池上的水管都要安装防水...
  • 螺栓螺母螺栓螺母螺母就是螺帽,与螺栓或螺杆拧在一起用来起紧固作用的零件,所有生产制造机械必须用的一种元件根...
  • 01

    新闻动态

    Industry News
  • 02

    行业信息

    Technical documentation
  • 03

    常见问题

    Common problem