超高压容器开孔处裂纹最深点处应力强度因子的计算方法

由于超高压容器开孔处的应力梯度变化很大,通常由最小二乘法拟合的三次多项式往往与实际的应力分布之间存在较大偏差。针对这一问题,提出了一种分段插值求解的计算方法。首先,基于应力强度因子及通用权函数的理论,推导出了常数插值、线性插值、二次插值求解的计算公式;其次,结合工程实例,基于无裂纹体的弹性应力分析,对比分析了常规最小二乘法与常数插值、线性插值、二次插值的应力分布表征精度及应力强度因子计算结果,确定了线性插值和二次插值方法的可靠性;然后,分析了数据采集量对线性插值和二次插值计算结果的影响,确定了线性插值方法的实用性;最后,对线性插值与有限元分析的计算结果进行了分析验证。研究结果表明:应力分布表征精度为“最小二乘法<常数插值<线性插值<二次插值”,计算结果相对误差约为15%;随着采集数据量的增加,采用线性插值方法的计算结果能较快收敛,更适合于工程计算;线性插值与有限元法的计算结果高度一致,证明了线性插值计算的可靠性。

2000m^3乙烯球罐安装工程质量管理

本文对某石化乙烯改扩建工程5台2000m3进口低温乙烯球罐制造中的现场质量管理进行了总结。根据施工组织的特点,建立了分类质量控制点管理制度,对球罐组装焊接、无损检测及焊后整体热处理过程进行质量控制,取得了很好的应用效果。

重油燃烧机组的设计要点

介绍了重油燃烧机组的组成,从重油储罐的温度控制、充分利用蒸汽潜热换热、采用变量供油方式等几方面对燃烧机组进行优化设计,大大降低了重油燃烧机组的能耗。

高温重油泵用金属波纹管机械密封失效分析

分析了某石化公司常减压装置中高温重油泵用机械密封失效的主要原因,为其机械密封设计提供指导,实现了高温重油泵轴封的长周期安全运行。

高压水泵用机械密封变形的影响因素及控制方法研究

利用有限元分析软件ANSYS计算了高压水泵用机械密封环的耦合变形,并分析了介质压力、主轴转速、密封环材料、冲洗量等因素对变形的影响,在此基础上提出了控制密封环变形的方法,对高压水泵用机械密封的设计起到指导作用。

水压试验中重整反应器开孔部位应变测试

文中测试了卧式水压试验中重整反应器的开孔部位轴向截面和横截面外壁应变,获得了过开孔中心的第三强度当量应力值,得到了应力分布曲线。再通过有限元计算得到测试部位的应力分布曲线,将试验数值和有限元计算数值对比,结果显示两者的应力变化趋势相同且误差较小,轴向截面外壁应力分布曲线有2个波峰,横截面外壁应力分布为抛物线形态。试验验证了有限元数值模拟的可靠性,为工程设计和检测提供参考。

应力集中部位裂纹自由表面处应力强度因子的计算与分析

针对采用最小二乘法拟合的三次多项式计算应力集中部位裂纹自由表面处应力强度因子,结果往往存在较大偏差的问题,基于椭圆形表面裂纹的通用权函数,提出了将应力分布数据进行离散化分段插值的思路,并具体给出了基于常数插值、线性插值、二次插值的计算公式。结合工程实例,将分段插值与常规最小二乘法的计算结果进行对比与分析,发现两者的计算结果有较大偏差;采用线性插值方法能够较好地表征应力分布,计算出的应力强度因子值也能较快趋于收敛,更适合于工程计算。此外,将有限元法与线性插值、最小二乘法的计算结果进行对比,结果表明运用最小二乘法拟合计算出的结果偏冒进,而运用分段线性插值法的结果则偏安全,从而验证了基于线性插值法计算的可靠性。

大型液化气体运输半挂车的分析设计

阐述了大型液化气体运输半挂车的性能参数和结构概况,运用有限元软件对强度计算中遇到的问题进行了分析。

干气密封控制系统设计规律

从洁净度、压力和流量控制等方面介绍了干气密封控制系统的基本组成及各部分作用。总结出一套干气密封控制系统设计的基本规律,包括密封气的选取,密封气的预处理,供应气体的压力、流量控制及火炬线泄漏监测等方面。

液态二氧化碳罐车的设计要点

基于一台半挂式液态CO_2罐车的实例对罐车的设计要点进行探讨,从设计参数的确定、罐车结构的设计、保冷设计、关键部位应力计算说明及具体优化设计等多方面进行具体分析和说明。

高参数蒸汽过热器的设计与制造

根据一台高参数化蒸汽过热器的结构需求和工艺特点,通过合理的材料选型和结构形式,采用常规设计与分析设计相结合的方法对设备进行了充分的结构优化。在多层次的质量控制下,保证了设计制造出的U形管式换热器在服役过程中的安全性和经济性。

LNG燃料舱夹层管路弹塑性安定和疲劳分析

针对温差环境下夹层管路系统长周期运行的问题,基于材料弹塑性本构关系和有限元分析,通过追踪结构在循环载荷作用下的塑性状态,对1台深冷液化天然气(LNG)燃料舱的夹层管路系统进行弹塑性安定和疲劳问题研究。结果表明,相比弹性方法,弹塑性方法较可靠且保守适度,可直接节约设备成本,更能满足工程需求。目前,应用该方法设计建造的LNG燃料舱正处于安全运行状态。

聚四氟乙烯反应釜设计要点分析

反应釜是聚四氟乙烯生产装置中的关键设备,文中以一台容积为5.5 m3卧式聚四氟乙烯反应釜为例,对反应釜设计参数的确定、主体材质的选定以及快开人孔、贯穿接管和夹套流道等局部结构进行了优化设计。对于准备、反应、完成以及爆聚等不同反应阶段和工况的特点进行了分析,提出了设计载荷条件。针对反应釜内壁抛光、成型与组焊、热处理以及耐压与泄漏试验等制造过程中的控制要点进行了研究,并针对性地提出了对策。为同类间歇反应设备的设计制造提供了参考。

转化炉管系应力控制与失效预防技术研究

文中以一氧化碳转化炉管系为例,结合管系在服役过程中出现的开裂失效问题,对整个管系进行有限元计算,分析总结管系失效的主要力学影响因素。通过优化管系恒力吊架的载荷,合理控制了局部管系变形,将局部应力峰值降低了约2/3。基于上述应力控制与失效预防技术,可以大幅改善管系失效部位的应力水平,避免相似失效问题再次发生。

新型快开抗剪钢球密封结构研制

该文开发了一种高压容器新型端部密封结构,采用抗剪钢球代替了现有的抗剪元件。分析了其结构特点,并对抗剪钢球进行了强度计算。研制了一台试验容器,通过液压试验对结构强度及密封性能进行了验证。理论分析和试验研究表明该结构可适用于快开高压容器的端部密封。

铀尾矿库滩面覆盖层土壤压实度对氡析出率的影响

铀尾矿库滩面覆盖层土壤的压实度对氡析出率有重要影响,为研究这一变化,建立了氡析出理论模型,并设计了实验装置,通过改变覆盖层土壤的压实程度进行了一系列实验,对氡析出率进行了测量计算。结果表明,覆盖层土壤的压实度升高,使得氡运移通道减少,氡析出率在快速降低后下降趋势趋于平缓。

地震-降雨作用下铀尾矿库滩面氡析出响应规律研究

受地震和降雨的影响,对我国南方铀尾矿库滩面氡析出规律研究十分重要。选取我国南方某铀尾矿库的铀尾砂样品,制备了1.0 m×1.0 m×0.8 m分层压实的铀尾矿库滩面缩尺模型,运用自主研制的大型自然灾害综合模拟试验装置,探究了地震-降雨作用下铀尾矿库滩面氡析出率的变化规律。试验结果表明,在模拟地震峰值加速度一定的条件下,随模拟降雨量的增加,红土覆盖层表面裂隙的发育、扩张愈发明显;覆盖层表面氡析出率呈现出先降后升的趋势,在模拟降雨量为中雨(12.5 mm/24 h)时达到最低;通过灰色关联分析可知,降雨量较地震峰值加速度对表面氡析出率的影响更大。因此,合理设计铀尾矿库滩面排洪系统并严格落实滩面防洪措施显得更为重要。

大型LNG双金属壁和三金属壁全容罐对比

考虑到大型LNG接收站中采用混凝土次容器的全容罐造价过高、制造安装工艺复杂,针对城市调峰和液化厂项目中公称容积5×10~4m^3以下的LNG储罐,根据GB/T 26978—2011《现场组装立式圆筒平底钢质液化天然气储罐的设计与建造》等标准规范的要求,设计了性价比更高的金属壁全容罐。虽然相关标准对金属壁全容罐有所定义,但是此种储罐国外尚未有先例,国内的实例较少。以某地在建的1台25 000 m^3全容罐作为分析对象,对LNG双金属壁全容罐、三金属壁全容罐的结构形式、绝热性能、施工工艺、施工工期、造价进行对比分析,分析两种结构的优缺点。双金属壁全容罐和三金属壁全容罐各方面指标均能够达到标准规范中金属壁全容罐的要求。双金属壁全容罐和三金属壁全容罐在占地面积、工程造价以及施工工期方面无明显的差异。三金属壁全容罐在绝热性能以及施工工艺方面,比双金属壁全容罐具有一定优势,更加安全可靠和节能。