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Kaiyun 开云体育压力容器的封头和接管设计探讨

发布时间:2024-07-27 19:05:46人气:

  在这个公式中:A——开孔削弱所需要的补强面积;d——开孔直径,mm;——壳体开孔处的计算厚度;et——接管有效厚度;fr——强度消弱系数;如果想要开孔后不需要另行补强,就要把有效补强的金属面积大于A,否则需要进行面积补强。如果条件允许,补强圈用厚薄接管来代替则更佳。

  关于压力容器的封头设计,它自身的厚度是设计的重要部分。要计算它不同的厚度,只有这样才能在设计过程中控制最小成形厚度。开云APP 开云官网入口材料厚度和成品最小厚度是制造过程中控制的主要厚度,只要封头的成品厚度不小于设计规定的最小厚度即可。有些设计单位在压力容器设计过程中,在设计图纸上只标注名义厚度,最小成形厚度没有注明。名义厚度就被封头制造厂当做最小成形厚度来考虑,因此就要增加制造封头的投料厚度,封头的成本也因此增加,设计也不经济合理。关于封头厚度,在新的标准中已很明确,将设计、制造过程中各种厚度的关系分析的十分清楚。所以合理的设计出压力容器封头壁厚,可以达到即经济又安全可靠的效果。

  接管在压力容器的制造过程中,都是安装在压力容器的封头上,但有的设计单位没有给出具体接管的尺寸,给制造厂家带来不小的麻烦,有的制作厂还利用模型放样来确定,不仅浪费时间,还浪费资源。因此,就要对压力容器的封头及接管进行重新设计计算,按照新的相关规定,在设计和制作的过程中如接管的厚度都要在合理的范围内,以此达到安全、经济、合理的目的。

  除了GB150-98常规设计,还可以采用JB 4732- 95分析设计,根据安定性分析、极限分析以及疲劳分析来确定各应力强度许用值。理想弹塑性材料是极限分析假定结构所使用的材料。结果进入主体或局部区域在某一荷载下全部屈服后,变形的增大程度将会无限制,结构也达到了某种极限程度,塑性失效的极限状态则是这时的实况状态。采用1.5倍的安全系数是完全按照弹性应力分布,屈服点Osi是得到弯曲应力的上限。在这个过程中,如果材料并非为理想弹塑性材料,那么在屈服后还会有应变强化能力,但这种设计方法是较为传统的,这种设计方法的优势就是增加了一定的安全性能。开云APP 开云官网入口

  摘要压力容器是指盛装气体或液体,承载一定压力的密闭设备。影响压力容器封头可靠性的重要因素之一则是它的几何尺寸,常规的设计有时不能保证压力容器的封头是可靠的,封头接管的长度是一般设计图纸都不会直接给出的是,这给厂家在无形中增加了许多计算难度,扩大成本。本文就上述问题分析给出了压力容器的封头和接管的设计计算方法,尤其是在封头壁厚方面,根据最小成型厚度来确定材料厚度,保证封头使用寿命要求,降低。

  [3]张秀兰,高路,董钧等.压力容器封头及接管的设计与计算[J].机械设计与制造,2009(7):52-53.

  [4]吴永正.标准椭圆封头工艺增厚问题的讨论[J].压力容器,2008,25(1):59-60.

  [5]王定标,魏新利,向飒等.压力容器切向开孔接管区的应力分析设计[J].石油机械,2006,34(4):5-7.

  压力容器的设计要以标准规范为依据,进行设计计算。开云APP 开云官网入口在制造、检验、验收环节加强监管,从而降低问题发生率。以设计标准GB150、NB/T47003.1为例,其主要是一种出于经济考虑而诞生的设计标准,过程中较为关键的是确定设计载荷、选用设计公式、曲线或图表,取材料安全应力,最终得出容器基本厚度,然后根据相关构造细则与制造标准进行设计、制造。

  [6]杨雯,张毅雄.基于APDL的反应堆压力容器接管三维应力和疲劳分析方法[J].核动力工程,2013,34(z1):157-161.

  通过分析上述两组设计方法得知,接管部位受力状况利用ANSYS软件分析,对接管部位应力强度的可靠性对利用最弱环模型来评价,由分析结果可知,如果需要补强接管部位,使可靠度增加不管是补强圈补强,还是采用厚壁接管补强,都可得到增加可靠度的目的。

  综上所述,关于压力容器封头和接管的设计应该以安全为前提,但安全不代表着在设计过程中就采用保守的思维。采用科学方法来进行设计和制造,二者也应紧密结合,对其合理设计也要遵循安全和经济的原则,降低加工的难度,保证容器的工作质量,具有提高设计效率和节省加工材料的实用价值,在制造业当中也具有现实意义,值得推广和应用。

  <. J. Pres. Ves. & P iping,1994,57:85-89.

  封头厚度的设计,应重点观察它自身的合理性、以经济、安全为前提,以成形最小厚度为基准,这样制造封头材料厚度才可以确定。压力容器在实际的设计过程中,它的计算一般采用的都是SW6计算软件。计算结果可将各种厚度都准确有效的算出,如有效厚度、名义厚度、弹性失稳确定的有效厚度,还可根据名义厚度的计算公式:δn =δd C1 Δ1=δC1 C2 Δ1;计算出Δ1设计确定最小成形厚度也要根据封头上是否有开孔。尤其要注意的是,如果在计算开孔补强,所输入的厚度不能是名义厚度,而是最小成形厚度。封头最小成形厚度确定了,就可根据封头成形厚度减薄率以及制造厂实际工艺减薄率来进行圆整。制造封头的材料厚度从名义厚度确定来说,将会减薄其厚度。封头最小成形厚度和材料厚度经过合理设计,制作出来的封头也是合理、经济以及安全的,强度和使用寿命也会有所保证。国家近几年不断号召提倡的节能降耗要求也可满足,材料的经济合理使用得到了有效保证,也降低了制造厂的成本,实为双赢。

  在20世纪50年代开始,压力容器接管强度的重要性就已受到了广泛的重视,成为特种设备行业包括压力容器界主要研究的对象之一。随着不断深入的有限元方法,不管是国内还是国外,都开始寻求可用于工程设计的经验公式。由于问题涉及的点较多,仍需要大量的探讨和实践才能得到可靠的方法。以下所采用的ANSYS软件,就是详细分析接管部位的受力情况以及应力强度的可靠性,并结合GB150-98常规设计方法来进行举例分析。开云 开云体育开云 开云体育





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