在催化劑制備罐設計的過程中,使用的橢圓封頭的開孔的接管結(jié)構(gòu)會對其結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生不會程度的影響,遇到較大的管道載荷,經(jīng)過管道載荷和內(nèi)壓共同的作用下,橢圓封頭開孔接管結(jié)構(gòu)不連續(xù)引起的彎曲應力具有一次應力和二次應力的性質(zhì)。
在對其應力大小進行分析的過程中,我們目前可采用有限元分析方法,對橢圓封頭開孔接管結(jié)構(gòu)局部的實際力學行為進行分析研究,以彈性應力分析和塑性失效準則、彈塑性失效準則為基礎,對局部應力強度進行了安全評定。根據(jù)三維橢圓封頭軸向開孔接管的結(jié)構(gòu)特點和載荷特性,計算采用三維力學模型。網(wǎng)格劃分采用20節(jié)點六面體單元,并對接管與封頭過渡區(qū)域網(wǎng)格加密,共109196個節(jié)點,24865個單元。
利用這種分析方法能夠?qū)ζ湓谕廨d荷和內(nèi)壓共同作用以及內(nèi)壓作用下進行了分別計算,從而計算出橢圓封頭開孔接管局部不連續(xù)處的應力分布狀態(tài)。在應力處沿封頭壁厚方向選取路徑進行線性化處理,并將兩種工況作用下的應力分類結(jié)果進行比較。
經(jīng)過對比可知,在管道外載荷和內(nèi)壓共同作用下,橢圓封頭開孔接管結(jié)構(gòu)局部不連續(xù)引起的彎曲應力具有一次應力和二次應力的性質(zhì),并且隨著管道外載荷的增大,一次應力成分占的比例越大。
經(jīng)過以上對橢圓封頭局部應力的分析我們可以看出來,該方法能夠有效的對結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)進行分析,避免了應力分類的盲目,以塑性失效準則、彈塑性失效準則為基礎的分析設計,是與工程力學緊密結(jié)合的產(chǎn)物,它不僅解決了壓力容器常規(guī)設計中無法解決的問題,也是容器設計觀念與方法上的一個飛躍。
隨著市場不斷發(fā)展,客戶需求越來越高,對產(chǎn)品的質(zhì)量也在不斷提高,對于我們封頭行業(yè)的一些問題也在逐漸暴露出來,而很多封頭廠大打價格戰(zhàn),導致質(zhì)量難以保證,也擾亂了正常的市場秩序。
特別是使用范圍廣的橢圓封頭,在一些無壓力的設備上面要求不是太高,可用在一些高壓力的鍋爐設備上面,無論是厚度,材質(zhì),都有相對要求的,特別是關于拼接焊縫這塊,因為市場上面的鋼板原材料一般是1500寬,而1200以上的封頭均需要拼接處理。
那么封頭需要拼接,可對于拼接的要求呢?您知道嗎?
其實,關于橢圓封頭拼接的距離應有要求,為大于3δ,且不小于100mm(焊接熱影響區(qū)是個高應力區(qū),并且在該區(qū)的化學成分會有燒損,拼接時焊縫方向要求只允許是徑向和環(huán)向。
兩塊板材拼接時,兩端端口采用倒角傾斜,使兩塊板更加容易焊透。
可對于壓力容器封頭焊縫的要求需要探傷檢測處理,所以焊接時更要小心,在使用壓力容器封頭必須要出具壓力容器臨檢證書,無損檢測探傷報告等。
所以封頭在拼接焊縫時,一定要特別注意,而且在拼接完成之后,一定要打磨平整,使外觀看上去更美觀。
按說應隨不同盯b值時計算應力的位置、方向等情況選取。但從保守的角度出發(fā),設計中取封頭拼縫的弱焊縫系數(shù)進行計算,但不包括封頭與圓筒連接焊縫的環(huán)縫系數(shù)。
對于開孔計算直徑d的取值按球殼上的開孔原則處理,即當開孔為非正圓形時,取大長軸直徑。
錐殼大端的當量圓筒直徑為Dc/Cosa,其中D。為錐殼大端的直徑。D多尹DclZ圖5錐殼分析圖錐殼在壓力作用下的受力情況與圓筒相同。環(huán)向薄膜應力也為軸向薄膜應力的2倍。
應力計算對象與控制值由于錐殼是按照當量圓筒進行計算,所以應力的計算對象是錐殼中的一次總體環(huán)向薄膜應力,但由于其計算直徑取大端直徑,因此厚度是針對大端(即錐殼的大端邊緣)進行計算??刂浦禐閘倍許用應力。錐殼開孔處的計算厚度己是指按開孔中心處的錐殼直徑所計算得到的厚度。