在催化劑制備罐設(shè)計(jì)的過(guò)程中,使用的橢圓封頭的開(kāi)孔的接管結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)其結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生不會(huì)程度的影響,遇到較大的管道載荷,經(jīng)過(guò)管道載荷和內(nèi)壓共同的作用下,橢圓封頭開(kāi)孔接管結(jié)構(gòu)不連續(xù)引起的彎曲應(yīng)力具有一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的性質(zhì)。
在對(duì)其應(yīng)力大小進(jìn)行分析的過(guò)程中,我們目前可采用有限元分析方法,對(duì)橢圓封頭開(kāi)孔接管結(jié)構(gòu)局部的實(shí)際力學(xué)行為進(jìn)行分析研究,以彈性應(yīng)力分析和塑性失效準(zhǔn)則、彈塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ),對(duì)局部應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行了安全評(píng)定。根據(jù)三維橢圓封頭軸向開(kāi)孔接管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和載荷特性,計(jì)算采用三維力學(xué)模型。網(wǎng)格劃分采用20節(jié)點(diǎn)六面體單元,并對(duì)接管與封頭過(guò)渡區(qū)域網(wǎng)格加密,共109196個(gè)節(jié)點(diǎn),24865個(gè)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(jìn)行了分別計(jì)算,從而計(jì)算出橢圓封頭開(kāi)孔接管局部不連續(xù)處的應(yīng)力分布狀態(tài)。在應(yīng)力處沿封頭壁厚方向選取路徑進(jìn)行線性化處理,并將兩種工況作用下的應(yīng)力分類結(jié)果進(jìn)行比較。
經(jīng)過(guò)對(duì)比可知,在管道外載荷和內(nèi)壓共同作用下,橢圓封頭開(kāi)孔接管結(jié)構(gòu)局部不連續(xù)引起的彎曲應(yīng)力具有一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的性質(zhì),并且隨著管道外載荷的增大,一次應(yīng)力成分占的比例越大。
經(jīng)過(guò)以上對(duì)橢圓封頭局部應(yīng)力的分析我們可以看出來(lái),該方法能夠有效的對(duì)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)進(jìn)行分析,避免了應(yīng)力分類的盲目,以塑性失效準(zhǔn)則、彈塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ)的分析設(shè)計(jì),是與工程力學(xué)緊密結(jié)合的產(chǎn)物,它不僅解決了壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì)中無(wú)法解決的問(wèn)題,也是容器設(shè)計(jì)觀念與方法上的一個(gè)飛躍。
隨著市場(chǎng)不斷發(fā)展,客戶需求越來(lái)越高,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量也在不斷提高,對(duì)于我們封頭行業(yè)的一些問(wèn)題也在逐漸暴露出來(lái),而很多封頭廠大打價(jià)格戰(zhàn),導(dǎo)致質(zhì)量難以保證,也擾亂了正常的市場(chǎng)秩序。
特別是使用范圍廣的橢圓封頭,在一些無(wú)壓力的設(shè)備上面要求不是太高,可用在一些高壓力的鍋爐設(shè)備上面,無(wú)論是厚度,材質(zhì),都有相對(duì)要求的,特別是關(guān)于拼接焊縫這塊,因?yàn)槭袌?chǎng)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(duì)于拼接的要求呢?您知道嗎?
其實(shí),關(guān)于橢圓封頭拼接的距離應(yīng)有要求,為大于3δ,且不小于100mm(焊接熱影響區(qū)是個(gè)高應(yīng)力區(qū),并且在該區(qū)的化學(xué)成分會(huì)有燒損,拼接時(shí)焊縫方向要求只允許是徑向和環(huán)向。
兩塊板材拼接時(shí),兩端端口采用倒角傾斜,使兩塊板更加容易焊透。
可對(duì)于壓力容器封頭焊縫的要求需要探傷檢測(cè)處理,所以焊接時(shí)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(shū),無(wú)損檢測(cè)探傷報(bào)告等。
所以封頭在拼接焊縫時(shí),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(shuō)應(yīng)隨不同盯b值時(shí)計(jì)算應(yīng)力的位置、方向等情況選取。但從保守的角度出發(fā),設(shè)計(jì)中取封頭拼縫的弱焊縫系數(shù)進(jìn)行計(jì)算,但不包括封頭與圓筒連接焊縫的環(huán)縫系數(shù)。
對(duì)于開(kāi)孔計(jì)算直徑d的取值按球殼上的開(kāi)孔原則處理,即當(dāng)開(kāi)孔為非正圓形時(shí),取大長(zhǎng)軸直徑。
錐殼大端的當(dāng)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(yīng)力也為軸向薄膜應(yīng)力的2倍。
應(yīng)力計(jì)算對(duì)象與控制值由于錐殼是按照當(dāng)量圓筒進(jìn)行計(jì)算,所以應(yīng)力的計(jì)算對(duì)象是錐殼中的一次總體環(huán)向薄膜應(yīng)力,但由于其計(jì)算直徑取大端直徑,因此厚度是針對(duì)大端(即錐殼的大端邊緣)進(jìn)行計(jì)算。控制值為l倍許用應(yīng)力。錐殼開(kāi)孔處的計(jì)算厚度己是指按開(kāi)孔中心處的錐殼直徑所計(jì)算得到的厚度。