压力容器的强度及安全评定分析.pdf

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1、，、vuuv●I●IV学术压力容器的强度及安全评定分析274000山东菏泽一柴永祥摘要：由于负荷、介质等原因，加之压力容器的使用条件越来越苛刻等原因的存在使得压力容器断裂而造成的破坏事故越来越多，所以压力容器的安全与否受到了较大的关注。所以，对压力容器的安全及强度进行评定，了解压力容器的性能状况，对于提升压力容器的安全性能，防止事故发生有着重要的意义。随着现代工业技术的快速发展，压力容器格的压力容器为例。为不影响钢厂投产工程进保证容器在工作时完全处于弹性状态，即容器已经被广泛的应用到了轻工、纺织、电

2、力、石度和确保安全使用，对这批容器进行强度分析上任一点的应力达到屈服就认为该容器已经失油化工，以及冶金、机械和医药等行业。在压和安全评定。对压力容器进行应力分析和强度效，其应力强度判据为：o≤强度理论采力容器被得到广泛应用的同时，也正朝着复杂评定，并以分离器为例说明评定计算过程。用最大剪应力理论。化、大型化等方向发展，越来越多的具有强大2．1分离器的应力计算JB4732—95以弹性分析为基础，根据不同功率、复杂结构的压力容器都被投入运行。应力分析采用有限元分析方法，分析中采应力对容器的不同危害

3、对应力加以分类，并分尽管在设计压力容器时，大量使用高强度用高级结构分析程度SuperSAP一91进行，该别加以限制。如果结构是稳定与安定的，则允钢，焊接技术也得到了普遍应用，但是因为设软件具有强大的前后处理功能，计算效率高、许结构出现局部塑性区。各类应力及其组合都计压力的提升，导致无法避免的会出现一些缺精度好。应满足以下应力强度控制条件。陷。因为负荷、介质等原因带来了很多新的缺陷，2．1．1计算依据SI=Pm≤KSmSli=Pm十P【≤1．加之压力容器的使用条件越来越苛刻等原因的容器筒内径Di：50

4、0mm5KSmSIII=Pm十PL十Pb≤1．5KSm存在使得压力容器断裂而造成的破坏事故越来容器设计压力P：0．9MPaSIV=Pm+PI+Pb+0≤3SmSV=P越多，所以压力容器的安全与否受到了较大的碟形封头设计厚度S1：3mmm+PL+Pb+Q+F≤Sa其中：Pm为关注。因此，准确快速的找到压力容器失效的筒体设计厚度S2：3mm总体一次薄膜应力，PL为局部～一次薄膜应力，原因及规律是减少事故发生的有效办法，对于容器材料：12X18HIOT(俄罗斯牌号)Pb为一次弯曲应力，Q为二次应力，F为峰

5、提升压力容器的安全性能，防止事故发生有着材料屈服强度。Y：240MPa值应力，sm为应力强度许用极限，Sa为允重要的意义。材料抗拉强度0u：540MPa许交变应力强度幅，K为载荷组合系数。1．压力容器的强度分析封头和筒体连接处环焊缝最大错边量3mm按GBI50—98计算，封头与简体连接处的压力容器强度计算的基本准则之一是：在2．1．2有错边时分离器的计算模型应力均小于许用应力=160MPa，强度合承载时容器整体(壳体等)应控制不得产生明分离器筒体与封头连接处环焊缝有错边量，格：碟形封头经线大小

6、圆相接处的内壁有34．显的塑性变形，因而将RpO．2当作材料强度的主要是由于封头在制造时尺寸偏大造成的。致85mm区域的应力超过160MPa，强度不合格。指标是比较合适的。而关于容器卸载后压力容使封头与筒体组对焊接后产生较大的错边量。按JB4732—95的应力分类，碟形封头器整个所残留的塑性变形量并不能成为压力容考虑到容器的实际情况，我们提出了计算模型。经线大小圆相接处存在一次弯曲应力Pb，此器必须要控制的因素，因此将RrO．2当作是材0。位没有错边量，180。位错边量最大时的应力由总体薄膜应力Pm

7、和一次弯曲应力料强度的控制指标明显不如将RpO．2当作是材(3mm)，在0。～180。之间错边量逐渐增Pb组成，其应力强度许用极限为1．5=料强度的控制指标更为合适。加。由于错边使结构产生非轴对称性，本文采240MPa，分离器封头经线大小圆相接处最高应RpO．2是很一个比较容易被准确的测定出用板壳单元进行有限元应力分析。计算模型共力为198．46MPa，小于应力强度许用极限，强的数值值。以拉伸曲线的坐标原点作为起点，分2700个板壳单元和2701个节点，计算是在度合格。对于环焊缝连接区域存在二

8、次应力Q在变形轴线上获取标距长度为0．2％长度位置获Pentium586／75机器上进行的。，此时的应力由总体薄膜应力Pm、一次弯曲应取‘点，从这个点当作是弹性直线段的平行线，2．1．3分离器应力计算结果力Pb和二次应力Q组成，其应力强度许用极并和拉伸曲线相交，这该交点标示的应力值就计算结果表日月．在筒体，封头与筒连接处(约限为3<0>=480~Pa，而封头与筒体连接处是RpO．2．然而RrO．2则是不能被准确测定出来离连接线1mm)存在最高应力，其值达159．应力最