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1、设计计算整体多层夹紧式高压容器超压试验的应力分析及压力确定甄亮,江楠(华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640)摘要:整体多层夹紧式高压容器在包扎夹紧过程中产生了台阶状预应力,其基本规律是内壁压缩强化,外壁拉伸强化,中间接触松弛。超水压试验不仅能检验宏观强度和致密性,同时还使内壁发生变形以达到消除中间层板的接触松弛和调整容器应力分布的目的。从理论上看,超水压试验压力的下限是内壁发生初始屈服,上限是容器不出现全屈服,当容器径比在1.2～1.4之间时,试验水压范围为1.5～1.8倍设计压力。关键词:整体多层夹
2、紧式高压容器;超水压;应力分析;压力范围;试验中图分类号:TH49;TQ051.3文献标识码:A文章编号:1001-4837(2009)07-0023-06doi:10.3969/j.issn.1001-4837.2009.07.006StressAnalysisandPressureConfirmationofSuperHydrostaticTestofIntegratedMulti-layerClampingHighPressureVesselZHENLiang,JIANGNan(SchoolofMechanic
3、al&AutomotiveEngineering,SCUT,Guangzhou510640,China)Abstract:Thesteppedpreloadstresswasgeneratedintheprocessofwrappingandclamping.Thedistri2butionofthepreloadstresswascompressedintheinnerwall,andtensedattheouterwallwhilethecon2tactofthemiddlelayerswasslack.Thep
4、urposeofthesuperhydrostatictestwasnotonlytodetectthewholestrengthandthecapacityofseal,butalsotoenhancethecontactandtoredistributethestressofthemiddlelayers,whichthestressofinnerwallwasyieldedbythesuperhydrostatictest.Onthebasisofthetheoreticalanalysis,thelowerl
5、imitpressureofsuperhydrostatictestwastheinitialyieldpressure,andtheupperlimitpressurewasthefullyyieldpressure.Thescopeofthehydrostatictestpressure,whichisabout1.5to1.8timesofthedesignpressure,wasverifiedbythetestwhenthediameterratiowas1.2to1.4.Keywords:integrat
6、edmulti-layerhigh-pressurevessel;superhydrostatic;stressanalysis;pressurescope;test随着现代工业的发展,石油、化工等行业对于高1概述压的需求越来越大,高压容器成为一种不可缺少的重要设备。但由于高压容器的壁厚较大,所以单层·23·CPVT整体多层夹紧式高压容器超压试验的应力分析及压力确定Vol261No72009式结构加工、制造的难度比较大,而且出现缺陷的可缺形,然后逐层将层板包扎夹紧到内筒上,最终达到能性也比较大。整体多层夹紧式压力容器
7、属于多层设计厚度。式容器,是指在一整体圆筒上采用机械手逐层夹紧层板,且层板纵、环焊接接头相互错开的一种多层压[1,2]力容器。整体多层夹紧式压力容器的重要特征是先制造一个壁厚不大的内筒,然后在内筒上逐层地将钢板包扎到圆筒上直到厚度达到设计要求,而且在包扎夹紧过程中通过错开包扎位置避免了深环焊缝。这样的制造工艺不需要大型锻压设备,而且层板在包图1圆筒与包扎层板示意扎夹紧过程中对容器内筒产生了一定的预紧力,改这里以第1次包扎的情况为例进行说明。在机善了厚壁容器沿壁厚方向的应力分布,对提高容器械装置的作用下包扎层板的间隙逐
8、渐减少,达到与[3]整体的承载能力有帮助。水压试验是压力容器内圆筒紧密接触,然后在包扎层板圆缺处进行焊接检验的一项重要手段。随着我国对压力容器产品制以确保层板紧密地包扎在内筒上。图2是层板包扎造、监检的日益规范,对水压试验也越来越重视。一时的受力图,由于内筒外壁是连续的,而且厚度大于般认为,水压试验的目的是检验压力容器的宏观强层板厚度,也即内筒
