橢圓封頭作為一種常用的壓力容器,它的構(gòu)造是相對簡單的,但是在進行設計的過程中,還是需要對各項參數(shù)進行的把握,從而提高橢圓封頭的使用壽命以及性能。 在橢圓封頭中, 它的主要參數(shù)有以下幾種:
1)設計壓力:是指在相應設計溫度下用以確定容器殼壁計算壁厚及其元件尺寸壓力。壓力容器的設計壓力不得低于工作壓力,裝有安全泄放裝置的壓力容器,其設計壓力不得低于安全閥的開啟壓力或片的壓力。
2)工作壓力:是指容器頂部在正常工作過程中可能產(chǎn)生的表壓力。
3)工作壓力:是指容器在滿足工藝要求的條件下,所產(chǎn)生的表壓力。
4)試驗壓力:是指容器在壓力試驗時,容器頂部的壓力。
5)設計溫度:是指容器在正常工作情況下,設定的元件的金屬溫度,標志在銘牌上的設計溫度應是殼體設計溫度的值或值。
6)試驗溫度:是指壓力容器在壓力試驗時,殼體的金屬溫度。
7)計算厚度:是指壓力容器各部分元件按公式計算出的厚度。
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。