2000m3大型钢制球罐的应力分析.pdf

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1、第44卷第4期当代化工VO]．44．No．42015年4月ContemporaryChemicalIndustryApril，20152000m3大型钢制球罐的应力分析李建奎，刘峰，刘娟，付路路(1．辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺1130002．山东华鲁恒升化工股份公司，山东德州253024)摘要：应用有限元软件对钢制球罐进行了静载应力分析，施加位移约束和静载荷之后，得到了球罐整体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，结

2、果表明该结构是可靠的。分析出的数据库为以后球罐的优化设计提供了可靠的理论价值。关键词：钢制球罐；有限元分析；应力分析中图分类号：TQ052文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)04—0852—03StressAnalysisof2000m3LargeSteelStorageTankLIJian—kui，LIUFeng，LIUJuan，FULu．1u(1．SchoolofMechanicalEngineering，LiaoningShihuaUniversity，LiaoningFushun113000，China：2

3、．ShandongHuanengPowerChemicalCorporation，ShandongDezhou253024，China)Abstract：Thestaticloadstressanalysisofsteelstoragetankwascarriedoutwiththefiniteelementsoftware，thecloudofstressandstrainoverallstructureofthetankwereobtainedafterapplyingstaticloadanddisplacementconst

4、raints．andthestrengthassessmentwascarriedoutaccordingtoJB4732—1995steelpressurevesselanalys~anddesignstandardsandGB12337．1998steelsphericaltanks．TheresultsshowthattheoverallstrucRu-eofthetankisreliable．Theavailabledatabasesprovidereliableacademicvaluefortheoptimization

5、anddesignofthesubsequentlargetank．Keywords：Steeltank：Finiteelementanalysis；StreSsanalysis目前球形储罐的参数已向着大型化发展，材料结果是偏于安全的。的用量越来越大，在结构、载荷上的要求提高，现在因为该球罐具有安全阀，需要做气密试验，根有很多家设计单位采用有限元分析方法Ⅲ进行球形据TSGR0004—2009《固定式压力容器安全技术监察储罐的设计及校正。球罐的容量大，一直承受高压、规程》的要求，最大允许操作压力定为2．18MPa，低循环疲劳载荷，又受

6、结构和自重的限制，故障不本次分析中计算压力采取最大允许操作压力。球容易监控，一些实验都难以在实验室完成，而且受罐的具体参数如表1—4所示。表1球罐的基本设计参数试验周期和经费的限制。有限元分析法(ANSYS)TablelThebasicdesignparametersoftank是一种应用较广泛的分析软件，使用有限元分析软设计规范皿一95GB(蠹；{件可以有效地解决试验中存在的问题，减少研制经公称容积v=2000in费和时间，具有重要的现实意义和发展前景]。有几何容积V=2026m物料充装系数0．9限元法(ANSYS)是一种应用广泛

7、的通用工程分析内径15700mm软件。它有功能完备的预处理器、加载求解和后处支柱数量及规格10个、中530×14mm理器。在主菜单中分别对应Preprocessor、Solution、拉杆中64、16Mn圆钢设计压力2．16MPaGeneralPostproc、TimeHistPostpro【3】c最大允许工作压力2．18MPa试验压力2．725MPa1球罐有关参数基本风压400N／m‘水平地震0．063g(设防烈度：6度)该球罐为2000m乙烯储罐，球壳厚度为38mm，设计温度一45／50℃计算中考虑了1．5mm的腐蚀裕量。计算压

8、力的选取储存介质乙烯按照JB4732—95规定，计算中包括二次应力强度的储存介质密度447．3kg／m腐蚀裕量1．5mm组合应力强度时，该选用工作载荷进行计算分析。球罐壳体材料07MnNiMoDR这次分析中均选用了设计载荷进行计算，对