整体多层夹紧式高压容器超水压试验研究.pdf

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1、整体多层夹紧式高压容器超水压试验研究刘斯嘉，江楠(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640)摘要：通过对一整体多层夹紧式高压容器进行压力试验、超水压试验与爆破试验，分析该容器的应力分布，得到初始屈服压力、经过超水压处理后的爆破压力，并与公式计算结果进行比较。对超水压处理压力的选择、不同压力下的效果以及其对容器强度的影响进行了讨论。提出把初始屈服压力作为超水压处理压力选用的依据是有效、安全的。关键词：整体多层夹紧式高压容器；超水压；压力确定；试验中图分类号：TQo51．3文献标识码：A文章编号：l001—4837(20o9)o3—0o01—04d0i：10．3969／i．issn

2、．1001—4837．2009．03．o01Study0fSuperHydr0staticTest0fIntegratedMulti—layerClampingHighPressureVesselLIUSi—jia，JIANGNan(Scho0l0fMechanical&Autom0tiveEngineering，SCUT，Guangzh0u51064O，China)Abstract：Bytakingstresstest，superhydI．0statictestandexpl0siontesttoamulti—layerclampinghighpressurevessel，analyze

3、thestresscontributi0nofthevessel，acquiretheinitialyie1dpressurevaJueandtheexplosionpI1essureaftersuperhydr(Jstatictreatment．Comparethevalueflr0mtestwiththeresultofcalcu1ation．I)iscussthepressurlecho0sing0fsuperhydIl0statictIleatment，theeflfectunderdifrentpI℃s—suI．eandthevesselt0ughnessaflfectingby

4、superhydrostatictI．eatment．ConcludethattakinginitialyieldpressureasthestandardofsuperhydI．0statictI．eatmentValuecho0singiseflfectedandsafe．Keyw0rds：integmtedmulti—layerhigh—pressurevessel；superhydmstatic；pressurec0n6瑚砒ion；test利用率高，选材面广，制造成本低；制造工艺先进，机l整体多层夹紧式容器的结构特点械化程度高，层板夹紧装置操作灵活，改径向包扎为切向夹紧，使层板间隙

5、更小；层板在夹紧过程中对内随着石油化工行业的发展，高压容器成为一种筒产生一定的预紧力，改善了厚壁容器沿壁厚方向不可缺少的重要设备。高压容器的壁厚较大，如果的应力分布，对提高容器的承载能力有帮助J。采用单层结构，会给材料供应、制造带来困难。整体整体多层夹紧式容器在制造过程中不可避免的多层夹紧式高压容器属于多层式容器。制造时采用存在层间间隙，这些问隙的存在，使筒壁的受力情况液压机械手将预先卷好的层板筒节逐层夹紧在内筒不好，表现为相比单层容器，内壁应力负载增加，外上，并使每层层板的纵焊缝按一定的要求相互错开。壁的应力负载减小，间隙越大的部位受力情况越不与其它结构形式高压容器相比具有以下特点：材料

6、好。AsMEⅧ一1uLw一77、uLw一78分别阐述了整体多层夹紧式高压容器超水压试验研究Vol26．No320D9检验层板贴合的两种方法，控制层板间隙与保证多始屈服极限时，内壁不会发生塑性流动，内壁纤维邻层容器的质量密切相关。近的外部纤维尚处于弹性状态，外部纤维限制了已经屈服的内壁纤维变形。所以笔者认为初始屈服压2水压试验与超水压处理力可以作为超水压处理压力选择的参考，这样当压力到达初始屈服压力时，内壁存在层间间隙的部位水压试验，是综合检验内压容器的宏观强度、焊先行发生屈服，层问贴合较好的部位仍处在弹性状缝致密性及密封件密封性能的有效检验手段。试验态。而且利用Tresca或者Mises屈

7、服准则计算容器压力按GB150__98规定取1．25倍容器设计压力的初始屈服压力，其值大约为设计压力的1．9—2．0(ASMEⅧ一l取1．3倍的容器设计压力)，并乘以倍。构成该容器材料中各材料在试验温度下许用应力和设计温度下许用应力的最小比值。3试验验证针对多层容器的层间问隙对筒壁应力分布的影响，有学者提出利用超水压处理代替水压试验。使为了验证整体多层夹紧式高压容器的受力情况容器在正式使用之前先经受一次较高的内压(1．5