平盖开孔补强问题的讨论

就压力容器设计中经常遇到的平盖开孔结构和计算方法进行了讨论 。

圆柱壳大开孔补强圈补强的极限分析

对圆筒形薄壁容器开孔率大于０．５时采用补强圈补强之后的结构进行了极限分析。用两倍弹性斜率法、双切线法分别确定了内压作用下该补强结构的极限载荷，同时，由爆破试验得出其爆破压力并与无补强圈补强的结构进行了比较。结果表明，所研究的薄壁容器（ｄ／Ｄ≥０．５）的补强圈补强结构，无论是筒体还是接管，其横向对称面上的极限载荷均大于纵向对称面上的极限载荷。结果还表明，补强圈补强结构有效地提高了圆柱壳大开孔结构的极限载荷值及爆破压力。

平盖中心开单个孔补强计算的讨论

文章选用平盖与筒体直接焊接的结构形式,利用ANSYS有限元软件对平盖中心开孔（开孔率为0.1~0.9）进行了应力分析,考察各平盖开孔的应力情况,并采用反向法兰法对开孔率大于0.5的各个平盖开孔模型进行计算。通过比较两种方法计算的结果,得出反向法兰法和有限元分析所计算的应力变化规律是一致的,从而印证了反向法兰法的可靠性,并进一步分析了平板大开孔的补强特点。

平盖开孔的有限元分析及其补强方法的探讨

为了使平盖开孔补强结构更为合理、可靠,使用圆形平板的理论解和有限元分析方法,对不同开孔直径的27个平盖模型进行了应力计算和分析比较,进一步探讨了不同的开孔补强方法。结果表明,对于开孔率小于0.5的平盖开孔补强采用均匀增加平盖厚度的方法,不能解决孔边产生的应力集中问题,难以达到补强的效果;而采用外加补强元件的方法,则应明确其补强范围应在2d范围内。

浅谈开孔补强设计在常规压力容器中的应用

分析说明了常规压力容器上开孔补强的设计规定和设计过程,论述了几种常用的开孔补强的结构型式,并阐述了不同补强结构的适用范围和补强效果,最后举例说明了如何针对实际工程案例进行开孔补强设计。

圆形平盖开孔补强问题的讨论

GB 150.3—2011《压力容器》与GB 150—1998《钢制压力容器》中对于在圆形平盖上开孔补强的规定和计算方法有所区别。文章通过对比这2个标准的内容,并结合低压、中压和高压三种工况下圆形平盖开单个孔和开多个孔(以两孔为例)的算例分析,明确区别的内容,探讨各自存在的问题。同时结合国外规范,讨论如何选用计算方法进行圆形平盖的开孔补强计算。并提出在实际工程应用中,如何结合标准规定和补强计算方法,选用合适的补强结构型式进行补强设计。

平盖开孔补强计算的讨论

通过对平盖开孔外加补强元件补强的分析 ,认为外加补强元件补强所需最小补强面积的计算公式不仅适用于补强圈补强 。

圆形平盖开孔补强计算

对于圆形平盖上开孔,GB 150-2011针对不同的开孔情况分别给出了补强计算方法,通过工程算例计算,结合前人的研究成果,建议平盖上开多个孔时尽量使平盖上相邻开孔中心的间距不小于两孔直径之和。另外对比了SW6和PV软件在计算平盖单个开孔补强的不同,如果开孔满足GB 150-2011中不另行补强的条件则用PV软件计算,如果不满足则用PV或SW6软件计算均可。

圆形平盖开孔补强的对比讨论

对于圆形平盖上开孔,GB 150-1998和GB/T 150-2011针对不同的开孔情况分别进行了规定并给出了计算方法。本文通过几组工程案例的计算,对比并分析孔间距对平盖开孔补强的影响,并以三种压力工况为例,就两个标准中单个开孔和多个开孔(以两个为例)的使用范围进行比较及论述。同时,结合国外标准,讨论在实际工程设计中如何选用计算方法进行圆形平盖的开孔补强计算。

带补强圈大开孔的压力容器应力分析研究

压力容器由于工艺和结构上的要求,常常需要设置各种大开孔结构,超出了等面积法的适用范围。采用GB 150—2011《压力容器》标准中的方法进行分析时,无法对带补强圈大开孔的压力容器进行补强计算。分别采用标准接触算法和绑定接触算法,利用ANSYS有限元分析软件对带补强圈大开孔接管结构进行应力分析和评定。结果表明,压力容器中带补强圈大开孔接管应力最大值一般分布在接管与筒体连接处,在计算过程中需考虑补强圈与筒体的接触作用,标准接触算法和绑定接触算法得到的计算结果相差不大。

压力容器平盖开孔补强适用的处理方法

从实际工程问题———压力容器平盖开孔补强的案例计算入手,通过对平盖开单个孔(dop≤0.5D_(C))进行补强计算和平盖上开多个孔的适用范围和削弱系数ν进行分析,发现平盖开单个孔等面积补强法计算没有问题,能满足工程要求。但是平盖上开多个孔(平盖结构特征系数K≥0.3)时,还要满足削弱系数K1/V≤0.5的要求,所以适用范围“平盖危险径向截面上开孔宽度总和Σb不超过0.5Di”应改为“Σb不超过0.4Di”。

压力容器的开孔补强圈技术

介绍了压力容器的开孔补强圈厚度。

钢制压力容器筒体开孔补强圈有效补强面积和形状论证

依照IB4736—2002《补强圈》标准给出的压力容器补强圈理论尺寸为内外正圆形状，但考虑到实际放样时，筒体开孔越大，其相贯线尺寸变化也越大。如果只按照外径正圆形、内径椭圆下料，相贯线尺寸变化大的补强圈宽度就会变小，实际有效补强面积就会小于GB150—1998标准中第8章规定设计计算的所需补强面积，导致补强圈报废。文章旨在通过对各种规格容器上不同开孔补强圈的实际放样尺寸进行计算（既对补强圈的长短轴的差值进行计算），并与设计理论所需补强面积进行对比分析，系统归类出相对放样简单、又符合设计标准要求、且节约材料的补强圈形状和尺寸，如内外正圆、内外椭圆、内椭外圆等。

容器开孔补强圈的检查

容器开孔处补强圈应在容器压力试验前用压缩空气进行检查，利用气筒打气的方法将使此项工作极方便。

球形爆炸容器开孔补强方法

参考压力容器设计标准,针对某实验用球形爆炸容器进行了开孔补强设计,对容器开孔处等效应变随接管壁厚、补强圈尺寸的变化规律进行了数值计算,确定了"5/3倍球壳厚度的接管"配合"与球壳等厚度、张角10°的补强圈"的开孔补强设计方案。并对数值计算结果和补强设计进行了实验验证。

大型油罐罐壁开孔补强应力分析

简述了大型油罐罐壁开孔补强的基本设计原则,运用通用有限元程序ANSYS模拟计算大型油罐开孔补强处的应力状况,对比有补强圈和没有补强圈时的计算结果,得到了补强圈周围的应力分布规律。在证明了验算模型正确性的基础上,通过改变孔径的尺寸,进一步计算分析孔径大小与补强圈周边应力分布的关系。由于接管内伸长度会对应力的分布产生影响,在本文中也计算了不同接管内伸长度的模型,得出接管内伸长度与孔边最大应力值的关系,为合理设计开孔补强提供了参考。

再谈开孔补强的有关问题

本文就开孔补强设计中的几个问题进行了分析讨论。

浅谈开孔补强技术在压力容器设计中的应用

压力容器的应用在化工企业实际运行中有着极为重要的作用,对压力容器予以科学的设计能够使设备所具有的功能得到充分的提高,进而能够为化工企业生产期间的安全性提供充分的保障。基于这种情况就需要适当地加大对压力容器设计研究的力度。开孔补强技术就属于这个大背景下被有效的应用在压力容器设计过程中的方法。本文所选的切入点是整体锻件的补强、对于补强圈的设计以及对于厚壁接管的补强3个方面。

有关开孔补强的两个问题

文中就有关开孔补强的两个问题进行探讨 ,并提出建议。

不停输带气开孔补强结构的应力分析

在天然气管网的改建中引入了不停输带气开孔工艺。为了保证开孔接管处的强度,应对开孔处进行开孔补强研究。应用有限元软件ANSYS对不同主管尺寸和不同开孔率下的带气开孔结构进行了应力分析,得到开孔处的应力分布情况。利用分析设计标准JB 4732—1995对带气开孔补强结构进行了强度评定。结果表明,随着主管尺寸和开孔率的增大,带气开孔结构最大应力增大。带气开孔补强结构满足分析设计标准JB 4732—1995的强度要求。