齿啮式快开门结构的应力分析-论文.pdf

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1、24一一论文广场石20油14和年化第工17设卷备一齿啮式快开门结构的应力分析魏化中，何亚莹，陈水生。，魏芙蓉。，贾闽春(1．武汉工程大学，湖北武汉430205)(2．武汉市压力容器压力管道安全技术研究中心，湖北武汉430205)(3．武汉中正化工设备有限公司，湖北武汉430084)[摘要]本文选择筒体内径为1000mm的有24个啮齿的齿啮式快开门压力容器的1／24模型进行ANSYS的应力分析和应力评定。考虑到轴对称结构，建立1／24模型，进行建模、网格划分、加载边界条件、求解和应力分析，再利用第

2、三强度理论对结构的三个部分分别进行强度校核和路径评定。根据应力线性化结果，依据JB4732-1995钢制压力容器一分析设计标准》，按应力的类型和性质进行应力强度评定。[关键词]压力容器；啮齿式；快开门；等效载荷；应力评定快开门式压力容器，是指进出容器通道的端文选择简体内径为1000mill的具有24个啮齿的齿啮盖或封头和主体间带有互相嵌套的快速密封锁紧式快开门进行ANsYS应力分析和应力评定。装置的容器⋯。齿啮式快开盖装置由于启闭快、适1结构参数和材料属性用压力范围广、承压能力强等优点，成为快开

3、门本文所选快开门齿啮式卡箍主视图和俯视式压力容器中最常用的结构形式。齿啮式快开盖图，见图1和图2所示。设计基本条件及材料性能装置的工作原理简单，即沿快开装置的圆周方向参数见表1和表2。加工出均布的齿，通过齿间的啮合和错开，从而达到快速启闭的目的[2]。齿啮式快开容器需要频繁表2材料性能参数启闭，承受关闭、升压、升温、降温、降压、开部件材料许用应力弹性模量泊松比启的过程，这对容器的强度和疲劳提出了较高的Sm／MPaE／MPa要求】。在实际设计中，一般是先比照已有设备的筒体Q345R1812．1E5

4、O．3结构尺寸，初步设计时对齿啮式法兰进行较为保封头Q345R1812．1E50．3守的设计，然后再进行应力分析及强度校核。本齿啮式卡箍16MnDR1742．1E50．3．表l设计基本条件叠7∞．．数据类别数据名称数值一一『基本数据容器类别III类_～r～l／l56争1＼I；介质名称海水I，I腐蚀裕量mm1．0C-3●枣。童焊接接头系数1．0一—{j{112．0‘一设计载荷设计温度℃50菇{132．0：：工作压力MPa8．O1220罄1Z，二_二，0设计压力MPa8．4水压试验压力MPa1O．5

5、14j．0j一。‘⋯一。一’。一。。。一一一⋯一⋯⋯一轴{基本尺寸简体内径mm1000图1齿啮式卡箍主视图简体壁厚mm26封头壁厚mm34作者简介：魏化中(1955一)，男，湖南永州人，武汉工程大学教封头类型标准封头授。研究方向：压力容器压力管道、流体机械和搅拌设备的开发、新型高效过程装备及仿真技术。第6期郝敬雷等SPooLGEN在海洋平台配管加工设计中的应用一3J一(1)可以实现多个区块同时施工，加快施工进会出现重复材料重复生成的情况，需要设计人员度，缩短工期。在操作过程中注意，并及时删掉生成

6、的多余材(2)可以避免本专业施工人员交叉作业，相互料，加大了工作量。影响的现象。4几点建议(3)无需远距离搬运施工机具。针对上述SPOOLGEN软件的不足之处提出几(4)能够实现责任到施工组，避免互相推诿责点建议如下：任，有利于文明施工。f1)建议SPOOLGEN软件厂商对软件增加某些特定元件识别的设定，从而避免出现多余单管号3SPOOLGEN软件包的优缺点的现象。SPOOLGEN软件包在JZ9．3E项目使用过程中表现出许多优点：(2)进一步开发软件，使其能对同一管段在不同图纸中进行识别，从而避

7、免单管号不一致的现(1)极大地提高了加工设计的效率和质量。象。(2)加工设计过程中可通过模型浏览及时发现(3)完善材料处理模块，使其对重复出现的同管线之间、管线与其它设备之间是否存在干涉现～管线号的材料仅保留最终图纸材料。象并及时加以避免，给后续现场施工带来极大方便。5小结(3)该软件能实现料表的自动生成，缩短了料SPOOLGEN软件提高了加工设计水平，使加单的编制时间，从而节约了材料的采购周期。工设计效率和质量得到保证，同时改善了现场施(4)通过模型切块功能，使现场施工工艺条件工的工艺。期望在

8、以后的项目中能开发该软件的得到很大改善，缩短了施工工期。更多优点，充分发挥其功能。相信该软件将会在配管加工设计中发挥更大的作用。该软件在JZ9—3E项目的实际应用中，也发现尚存在一些不足：(1)对于管子末端的阀门或盲法兰等不需要添◆参考文献加单管号的地方，软件会自动生成单管号，需要[1]Alias公司．Spoolgen基础教材【R]．人工进行修改。[2】单凌．配管的经济性实践[J】．石油和化工设备，2010，(2)同一根单管不在同一一张三维图纸中时，会13(11)：27-29．出现单管号标识不一