液氨储罐氨应力腐蚀开裂分析

某制冰企业1台液氨储罐投用3年后,首次定期检验发现其气相空间封头直边段有1处开裂,导致氨液泄漏。通过相控阵检测,发现其两侧封头直边段存在多处横向裂纹缺陷,缺陷均起源于焊缝热影响区,且与母材表面基本垂直。利用金相检验发现,裂纹有沿晶和穿晶两种微观形貌;通过硬度测定发现,越靠近热影响区的硬度值越高;此外,测厚未发现严重减薄。综合检测结果和液氨储罐的使用工况,判断该台液氨储罐封头直边段的多处缺陷为内壁在液氨腐蚀环境和残余应力共同作用下发生了氨应力腐蚀开裂并扩展至外壁所致。针对氨应力腐蚀开裂的成因,提出了一些防范措施,并对此类设备的定期检验提出了一些建议。

椭圆封头与筒体过渡段应力分布

在中低压容器常规设计中,对椭圆封头与筒体过渡段的边缘应力一般不予计算,只在结构上进行局部处理。为了探究边缘应力对椭圆封头及筒体过渡段的影响,文中针对5种不同直径的椭圆封头,采用ABAQUS有限元分析软件和有矩理论,对比研究了封头过渡段内外壁面应力的变化规律,同时采用有矩理论研究了封头过渡段内外壁面边缘应力的影响范围及最大值出现的位置。结果表明:5种不同直径封头直边段内外壁面存在大小相等、方向相反的边缘应力,内外壁面最大径向边缘应力与筒体薄膜应力相当,最大值至连接处的距离远大于椭圆形封头标准规定的直边高度,直径越大,距离越远。封头标准GB/T 25198—2010中规定直边高度处径向应力超出筒体薄膜应力的44%~61%。直边段与筒体薄膜应力相当的横截面距连接处0~15 mm,与直径关系不大。研究结果可对中低压容器的设计制造和安全运行起到一定的指导作用,为封头标准的修订提供参考依据。

凸形封头压力容器优化设计

针对传统的化工行业压力容器壁厚较大,生产成本过高的情况,课题组利用ANSYS有限元软件,以凸形封头压力容器中的椭圆形封头和碟形封头压力容器为研究对象,考察其应力分布和位移分布的特点,并进行优化设计。结果表明:在相同载荷下,椭圆形封头压力容器应力较小;椭圆形封头压力容器短半轴的变化、碟形封头压力容器直边段内径的变化趋势与目标函数体积的最大值相一致;经过21次迭代得到压力容器的最优设计参数,优化效果明显。研究结果对于压力容器的优化设计和材料的合理利用有一定的参考意义。

基于ANSYS Workbench的球冠形封头与筒体连接处的应力分析

本文采用有限元模拟分析技术,借助于ANSYS Workbench,比较分析当筒体壁厚小于球冠形封头厚度时,在封头与筒体连接处设置或不设置直边段时,连接边缘的应力变化情况。通过分析实验结果,明确指出该情况下在其连接处设置直边段十分必要。

中间冷却器封头直边段开裂检测新技术应用

某冷库一台中间冷却器,定期检验中发现下封头直边段存在开裂,氨液泄漏。在超声波测厚、硬度检测等传统检测技术的基础上,使用相控阵检测和磁记忆检测新技术发现下封头直边段存在5处横向裂纹缺陷,与之相对应的5处位置存在应力集中现象;且越靠近热影响区的硬度值越高,应力集中越明显。综合判断该台中间冷却器封头直边段的多处缺陷为氨应力腐蚀开裂。

长平直线路段边缘率标线视觉节奏感对减速效果的影响

为研究边缘率标线在高速公路长平直线路段的减速效果,采用基于驾驶员视觉节奏感形成理论,设计了3组试验方案,并开展了路上试验研究。以标线间隔单元行车时间为变量,取值分别为4,6,8 s。结果表明:3组实验中,标线间隔单元行车时间为4 s(方案1)时平均车速、85%位车速和标准差的降低幅度最大,依次为9.84,12.53,1.61 km/h;间隔单元行车时间与短时记忆时间相近时,驾驶员在试验路段行车过程中的减速行为连续,减速效果稳定;时间频率对驾驶员减速行为中的加速度存在显著影响。