2000 m3大型钢制球罐上极板开孔结构的应力强度评定.pdf

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1、第43卷第12期当代化工Vo1．43．No．122014年12月ContemporaryChemicalIndustryDecember，20142000m3大型钢制球罐上极板开孑L结构的应力强度评定李航，刘峰，姚进，王靖元，刘晶洁。(1．辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001；2．辽阳市特种设备监督检验所，辽宁辽阳l11000；3．辽河油田公司特种油开发公司，辽宁辽阳124010)摘要：应用有限元软件对钢制球罐的上极板进行了两种工况下的分析，考虑到上极板的结构特性和承载特性，结构采用ANSYS12．1有限元软件中提供的

2、2O节点单元(solid95)进行建模，施加位移约束和载荷边界条件之后，得到了球罐上极板开孔结构的应力及应变云图，并依据JB4732—1995《钢制压力容器分析设计标准》，参照GB12337-1998《钢制球形储罐》对其进行了强度评定。计算结果表明，该球罐的上极板结构是可靠的，为后续大型球罐的设计和优化提供了工程实用价值。关键词：钢制球罐；ANSYS有限元分析；应力强度评定中图分类号：TQ051文献标识码：A文章编号：1671—0460(2014)12-2546—03StressIntensi~．EvaluationonUpperP

3、lateHoleStructureofLar2eSteelTankWith2000mLIHang，LIUFeng，0Jin，WANGJing-yuan，LIUJing-jie(1．SchoolofMechanicalEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China；2．LiaoyangSpecialEquipmentSupervisionandInspectionInstitute，LiaoningLiaoyang111000，China3．LiaoheO

4、ilfieldCompanySpecialOilDevelopmentBranch，LiaoningLiaoyang124010，China)Abstract：StaticanalysisonupperplateholeoflargesteeltankundertwokindsofWOrkingconditionswascarriedoutwiththefiniteelementsoftware．Consideringthestructuralpropertiesandbeatingcharacteristicsoftheupper

5、plate，modelofthestructurewasestablishedby20一nodeselementsfS0LID95)ofANSYS12．1SOftware．Atierapplyingdisptacementconstraintsandloadboundaryconditions．thecloudpicturesofstressandstrainwereobtained．AndthestrengthassessmentwascarriedoutaccordingtoJB4732—1995steelpressureves

6、selanalysisanddesignstandardsandreferenceGB12337—1998steelsphericaltanks．TheresultsshowthattheupperplatestructureofthetankiSreliable．Kevwords：Steeltank；FiniteelementanalysisofANSYS：StressintensiWevaluation对于大型球罐，在结构的连接处会产生较大的的选取按照JB4732—95的规定，在计算中包括二次局部应力，在其设计计算时，必须对其进

7、行应力校应力强度的组合应力强度时，应选用工作载荷进行核，采用公式计算时，由于连接处的受力分析并不计算。本次分析中均选用了设计载荷进行计算，这十分严密，应力最大点的选择也有一定的主观性，对于分析结果是偏于安全的。因此本文采用基于塑性失效准则的分析设计方法，因为该球罐具有安全阀，需要做气密试验，根找出最大应力点并求得量化值，然后进行评定，以据TSGR0004—2009《固定式压力容器安全技术监察便使设计更加的合理。规程》的要求，最大允许操作压力定为2．18MPa，本问题求解过程具体主要包括：建立工作文本次分析中计算压力采取最大允许操作压

8、力。球罐件名和文件标题，定义分析模块，定义单元类型和的具体参数等如表1—4所示。材料屙I生，创建几何模型，划分网格，施加位移约2上极板人孔接管结构力学模型和有束和载荷边界条件，应力分析，划分路径进行强度限元模型评定进行球罐上极板和人孔