可控移热变换炉设备法兰结构的设计与应力分析

文中设计的可控移热变换炉中的设备法兰连接结构上连球形封头,下连筒体,是无垫片焊接密封法兰结构,并采用Ω密封环和O形密封圈组合密封,以保障其密封的可靠性。在对其进行初步应力分析后,运用有限元软件ANSYS建立了相关的力学计算模型,在边界载荷及位移的约束和内部载荷的施加后,计算了设计工况下上封头和上法兰、筒体和下法兰的第三强度当量应力和转角。按照JB 4732—1995(2005年确认)及文献,对法兰及其连接的各部位进行了应力强度评定和刚度评定,并认为主要是强度评定起决定作用。     

卡箍式快开结构的设计与疲劳分析

文中设计的高压卡箍式快开结构与多层包扎筒体相连接,属于径向自紧式密封结构,具有优良密封效果。在对其进行常规计算并初步确定主体结构尺寸后,运用有限元软件ANSYS建立了相关的静力计算模型,计算了设计工况下卡箍式快开结构各部件的应力。采用线性处理方法,按照JB 4732—1995(2005年确认),对上平盖、卡箍、筒体端部各个危险截面处进行了应力强度评定和疲劳分析。经计算合格后,确定了卡箍式快开结构各部位的结构尺寸,使其同时满足结构静强度和疲劳强度的要求。     

基于有限元法的4000 m3丙烷球罐力学特性分析

通过有限元方法对4000m~3丙烷球罐进行力学特性研究,重点分析了球罐整体结构在不同工况下的整体受力情况,并通过应力分类和强度评定,对危险部位进行强度校核。与常规设计方法对比,基于有限元法的球罐整体受力分析,能够得到更全面的球罐应力分布,并通过应力评定,对薄弱点进行了更详细的分析。     

天然气缓冲罐焊接裂纹的安全评定

根据BS7910-99<焊接结构缺陷验收评定方法指南>和<压力容器缺陷评定>,对一台天然气缓冲罐筒体焊缝中的裂纹进行了安全性评定.首先,通过超声波和X射线探伤确定了4条焊接裂纹的位置,然后根据缺陷规则化原则对焊接裂纹进行了规则化处理,得出等效裂纹值.在计算焊接裂纹应力并对比材料性能数据的前提下,以Lr为横坐标δr为纵坐标绘制了平面缺陷筛选评定失效评定图,发现所有的点均在安全区内,并且有一定的安全余量.由此评定得出,在正常操作条件下,该缓冲罐是安全的.但考虑到裂纹可能继续扩展,建议尽快更新或返修.     

圆柱壳开孔补强的接触应力分析

在压力容器开孔补强的薄壳理论分析中,通常假设在补强圈与容器壳体之间没有接触,接触应力对于结构应力分布的意义和影响尚不清楚.应用ANSYS软件对内压作用下补强圈与壳体间接触行为进行有限元分析.考察了接触变形和接触压力,探讨了补强圈与壳体间隙变化、刚度因子以及不同直径的接管对接触行为的影响.相对于开孔补强的薄壳理论,文中更好地预测了补强圈与容器壳体间的应力场分布,得到了一些有参考价值的结论.     

隧道围岩变形影响因素分析

在对岩体工程进行开挖的过程中,可能会破坏岩体中已经达到的平衡状态,并改变岩体结构的应力场分布,致使应力发生重分布问题,从而导致岩体结构发生变形或者破坏。鉴于此,以某隧道工程为实际研究对象,在对其复杂地质条件进行分析的前提条件下,选择下行方向XK20+680断面作为围岩结构力学模拟的工作区域,对隧道围岩结构变形的相关影响因素进行了分析与研究。     

那吉航运枢纽船闸闸室结构应力分析与优化

那吉航运枢纽船闸闸室结构采用整体式坞工结构,闸墙内设有长廊道充泄水系统。为充分了解闸室结构内部和地基内的应力分布情况,文章采用平面应变力学模型,利用Midas大型通用软件对该闸室坞工结构进行了强度计算分析,并根据计算结果提出了优化调整方案,使地基应力和结构强度符合要求,达到了确保结构安全的目的。     

弯头与直管连接截面及边缘区应力分析

以弯头与直管连接结构边缘区及连接截面为主要研究对象,应用有限元方法建立弯头与直管连接结构数值计算模型,通过与ASME中的弯管应力计算公式进行比较,验证模拟结果的准确性。在此基础上分析结构在内压、弯矩以及2种载荷共同作用下的边缘区和连接截面应力分布特点和规律,提出了连接截面应力计算方法,并证明公式计算结果的可靠性,可用于弯头与直管连接结构安全评定时,计算含面型缺陷的连接面的应力。     

低温环境下管道法兰连接的应力分析

文中在考虑温度作用的前提下,对低温管道中的法兰进行了不同螺栓强度等级和螺栓预紧力下的"拉伸+弯曲"组合工况的有限元分析。研究表明:法兰最大应力出现在螺栓上,螺栓的预紧力和强度等级的降低都将对法兰应力分布产生重要的影响。同时,文中也给出了法兰外侧的位移随螺栓预紧力和强度等级的变化规律。最后,通过现场测试验证了数值模拟的准确性。该研究结果可以为输油管线法兰连接的预紧力设定提供参考。     

基于FEM的承受附加载荷的法兰连接安全评价

在考虑垫片力学性能的非线性和非保守的基础上,提出了承受附加载荷高温螺栓法兰连接结构的有限元分析方法。运用APDL和UIDL,开发了基于ANSYS环境的法兰连接结构强度和紧密性分析模块,实现了连接系统的参数化建模及程序化计算。提出了基于紧密性的承受附加载荷螺栓法兰连接的安全评价方法,并以某铂重整装置接管法兰连接为对象,验证了有限元分析和安全评价方法的可行性,确定了该连接的安全操作条件。     

环向集中力作用管道的变分法受力分析

轴向压入式管道连接是基于材料在过盈配合作用下产生弹塑性变形的基本原理实现相互连接或密封的技术。文中根据设计的管接头,建立其结构的力学模型。利用变分法原理计算管接头在受到环向集中力作用时管道的径向位移,并与弹性力学中薄壁圆筒受环向集中力时简化计算公式的计算数据进行比较。数据对比表明：利用Rayleigh－Ritz变分法计算圆筒模型的管道变形时,其数据经过校正后满足密封性能要求,具有工程实用性。     

氦质谱检漏在卡套接头与其连接管密封检测中的应用

卡套接头与其连接管的连接是一种特殊密封结构,针对其匹配密封性,在气压、水压检验基础上提出了更严格的密封性检漏要求,要求在充正气压的条件下应能对泄漏部位进行定位同时对泄漏率进行半定量检测.文中结合要求分析了卡套接头与其连接管的密封结构特点,总结气压、水压检验的检测工艺流程和不足,提出了采用正压氦质谱检漏方法,通过氦质谱仪...     

严寒地区油库压力管道选材研究

根据工业管道安全技术监察规程,严寒地区油库压力管道设计温度低于-20℃,超出了20号碳素钢管的使用温度下限,按照压力管道设计规范中关于低温低应力工况的定义,进行管道应力计算。分析表明：油库压力管道的设计压力低于0.7 MPa时,油库管道正常操作的轴向拉应力低于材料标准规定的20号钢管的最小抗拉强度值的10%,管道操作工况处于低温低应力工况,管道材料可以使用20号钢。     

基于Fluent的空冷器管道系统流体均配研究

为了研究空冷器管道系统的流体均配问题,引入多孔介质模型,应用Fluent对空冷器的管道系统进行了数值模拟研究。结果表明:空冷器的压降越大,管道系统的流体分配越均匀;分流集合管与汇流集合管中的压力分布在一定程度上决定了管道系统的流体分配;分流集合管与汇流集合管中流体的流动方向相反有利于管道系统的流体均配,当二者的流体流动方向相同时,沿流动方向各支管流量依次增加。管道系统结构优化后,流体分配更均。     

基于有限元法的天然气管道隧道清管冲击分析

川气东送管线隧道段众多,过大的冲击载荷将会破坏隧道固定墩的固定作用。为了研究清管器在隧道段中对管道的冲击和其运动规律,结合流体动力学理论,采用ABAQUS有限元分析软件建立了清管器在管道中的冲击模型,模拟分析了清管作业过程中清管器速度与管道输送压力对管道应力与加速度等参数的影响及变化规律。分析结果表明：管道输送压力对管道应力的影响最大,清管器速度、清管器种类对隧道段管道的应力也有影响。     

气田干管与单井管线不停输开孔连头施工优化

为了更高效完成气田单井管线与输气干管动火连头作业,经过长期总结,采用不停输开孔的方式进行施工较方便.气田干管与单井管线连头优化后工艺核心是先将一个开孔四通焊接在输气干管上,焊接完成后将开孔机安装在四通管口上并对开孔机进行试压,试压合格后将四通支管与天然气单井管线进行连头焊接,用氮气置换四通内与单井管线内空气,再用井口内...     

川东北高含硫气田压力容器设计

高含硫气田中的压力容器腐蚀应重点考虑应力腐蚀开裂。详细分析了高含硫气田压力容器设计中应着重考虑材料因素、环境因素和加工因素。为了确保产品的质量,基于设计中应重点考虑因素与国内外成功经验,针对罗家寨高含硫气田压力容器的设计,明确提出了材料化学成分限制与探伤、制造等特殊的附加要求。另外,还应进一步提高高含硫压力容器设计水平。     

沼泽地段大口径输气管道应力敏感性分析

大口径输气管道穿越沼泽地段时,由于沼泽地土壤含水饱和度过大,管道易产生自然沉降。管道的过量变形会导致输气管道在运行过程中应力不能满足安全要求,故需要对沼泽地段的大口径输气管道进行应力的敏感性研究。使用应力分析软件CAESAR II对沼泽地段某大口径输气管道进行数值模拟,针对沉降量及压重块间距对管道应力的影响进行分析得出：管道的自然沉降对沼泽地输气管道的应力最敏感,即影响最大。建议在沼泽地管道施工中要做好防沉降措施。     

成品油管道穿越滑坡地段应力分析

成品油管道穿越山区滑坡地段时,受到滑坡推力的作用,易使管道产生过大变形而破坏。为探究此类管道安全问题并提出解决方案,使用应力分析软件CAESAR Ⅱ对某穿越滑坡地段的成品油管道进行应力及位移分析,得出其应力、位移分布,并分析纵向滑坡和横向滑坡对输油管道的影响。通过分析得出常规地段与滑坡地段的交界位置为输油管道的危险截面,且纵向滑坡对输油管道的应力及横向位移、纵向位移影响较大。