压力容器极限压力法实验

?必威动态 ????|???? ?2019-07-21 12:12

  实验极限压力法实验极限压力法是根据塑性失效准则的观点,即假设材料(Material)特性为弹性-理想塑性,结构在相当多的部分发生屈服前不产生大量变形,且不考虑残余应力对结构的影响(influence)。储气罐不同分:碳素钢储气罐、低合金钢储气罐、不锈钢储气罐。按照压力分:低压储气罐、中压储气罐、高压储气罐。储气罐(压力容器)一般由筒体、封头、法兰、接管、密封元件和支座等零件和部件组成。此外,还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。当加载时,最初材料呈弹性变形,随着载荷继续增加,将在某处产生屈服,当载荷进一步增加时,屈服区便不断扩展直至在恒定载荷作用下产生流动,此时载荷为极限载荷。据此原则允许开孔附近应力集中区有比较高的许用值,即使开孔附近的局部最大应力作用面沿整个壁厚方向发生屈服,不会导致容器失效。极限载荷的确定方法有切线交点法、1%的塑性应变载荷、012%的残余应变载荷、二倍弹性应变载荷、二倍弹性斜率载荷、全域塑性失效时的极限压力等于98%未开孔壳体的屈服压力。
  实验(experiment)极限压力法主要是前西德AD标准,该规范根据Siebel和Huaser对各种尺寸开孔与接管的圆筒形容器进行一系列应变测量,以壳体开孔接管处产生12%应变时所需压力为实验极限压力pE,定义削弱系数v=pERsTR,绘制成
  V、t-C/T-C和d/的关系曲线,采用试差法求得筒体补强所要求壁厚。不锈钢储罐有较强的耐腐性,它不受外界空气及水中余氯腐蚀。每个球罐出厂前均经受超强的压力测试和检验,在常压下使用寿命可达100 年以上。分气缸也叫分汽包,它是 蒸汽锅炉的主要配套设备,广泛用于发电、石油化工、钢铁、水泥、建筑等行业。该方法的适用范围(fàn wéi)与压力面积法基本一致。
  有限元法到目前为止,已有大量的开孔接管分析(Analyse)借助有限元法完成。柱壳、球壳的开孔接管有限元分析已有专用App,一般只需输入容器与接管的特征参数与载荷情况、设定网格划分参数就能很方便地完成计算。国内较多采用由全国压力容器标准化技术委员会推荐、清华大学编制的5三维体和壳体组合结构有限元分析程序(procedure)6.值得注意的是在用于开孔率大于017的T形薄壁容器应力计算时,由于该App网格自动划分处理方式的局限性,可能造成开孔相贯线腹部附近的单元质量较差,而引起较大误差。笔者曾对开孔率为018、壳体直径与壁厚比为50的薄壳柱形容器大开孔接管进行计算,发现在相贯线附近,计算所得应力与实测值相差较大,需进一步验证。
  除该App外,开孔接管容器应力分析专用App还有出自飞箭有限元计算App有限企业(Company)的相关产品。
  除专用App外,国外一些大型通用有限元计算App包,如NASTRA
  N、ANSY
  S、SAP等,也容易用于开孔接管的应力分析。在计算中,一般采用网格自动生成,在接管相贯线附近采用三维等参元以提高计算精度,并在此区域网格划分得密些,以此向外,密疏逐渐过渡(transition)。