利用有限元方法對臥式容器鞍座開孔的分析.pdf

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1、利用有限元方法對臥式容器鞍座開孔的分析于海(化工部長沙設(shè)計研究院,湖南長沙410116)摘要：臥式容器屬于壓力容器種類之一，主要應(yīng)用于石油化工行業(yè)。作為一種具備存儲性質(zhì)的設(shè)備而言，其重要支撐結(jié)構(gòu)主要為雙鞍座支撐?；诖?，本文利用ANSYS軟件來建立有限元分析模型對鞍座截面設(shè)置開孔的情況進行可行性分析。然后在此基礎(chǔ)上探析鞍座截面實際設(shè)置開孔的接管應(yīng)力，以期為后續(xù)關(guān)于臥式容器方面的研究提供相關(guān)理論上的參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：臥式容器；ANSYS；鞍座截面；開孔0引言在確定鞍座支撐結(jié)構(gòu)中A孔、B孔以及C孔和D孔的實際應(yīng)力強度之后,就需要對比四個孔

2、應(yīng)力強度大小,或是A孔應(yīng)目前我國眾多的石油化工行業(yè)通常采用壓力容器作為主力強度大于B孔,又或者是C孔應(yīng)力強度大于D孔。無論是怎要的存儲、反應(yīng)設(shè)備,該種設(shè)備主要是由著名研究學(xué)者Zikc提樣的排序,呈現(xiàn)出怎樣的對比結(jié)果,都需要實際根據(jù)開孔最大出的,現(xiàn)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于石油化工行業(yè)中,通過大量的應(yīng)用應(yīng)力標準來決定。一般情況下開孔最大應(yīng)力標準為不大于需用實踐反應(yīng)該種壓力容器具備了較為便捷的操作性。但是隨著[2]應(yīng)力,也就是說必須要在這個范圍內(nèi)才能實際設(shè)置相應(yīng)開孔。我國經(jīng)濟的發(fā)展以及石油化工行業(yè)的進步,壓力容器也需要隨著時代發(fā)展不斷更新結(jié)構(gòu),現(xiàn)今

3、在壓力容器的鞍座截面上實際設(shè)2探析鞍座截面實際設(shè)置開孔的接管應(yīng)力置相應(yīng)的開孔成為了眾多研究學(xué)者又一項新的分析和研究方向。無論是在臥式容器的鞍座支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置怎樣的開孔,除1初探有限元模擬了要符合開孔最大應(yīng)力標準之外,還需要參考一些其他因素。主要是體現(xiàn)在以下三方面：其一是臥式容器各個開孔區(qū)域和1.1幾何模型建立實際內(nèi)壓容器在連接位置處的壁厚以及接管大小。其二是臥式對于壓力容器在其鞍座支撐結(jié)構(gòu)的截面區(qū)域設(shè)置相應(yīng)的容器各個開孔區(qū)域和臥式容器筒體之間的實際軸向彎矩。其三開孔,需要首先針對壓力容器建立幾何模型,因為直接通過鞍是臥式容器各個開孔區(qū)

4、域?qū)嶋H扁塌效應(yīng)。可以說上述三種因素座支撐結(jié)構(gòu)分析怎樣設(shè)置開孔缺乏科學(xué)的理論指導(dǎo)以及準確和最大應(yīng)力標準構(gòu)成了壓力容器雙鞍座支撐結(jié)構(gòu)截面開孔的性和便利性,而通過計算機模擬鞍座支撐結(jié)構(gòu)的實際幾何?？尚行苑治鰠⒖紭藴?。對于第一條因素,能夠影響開孔的實際型,則能夠全方位立體化的觀察研究開孔實際設(shè)置位置以及開設(shè)置的主要原因是,現(xiàn)今雖然各個臥式容器依然按照Zikc原孔大小等等。基于現(xiàn)今壓力容器所使用的鞍座支撐結(jié)構(gòu),其封本設(shè)計而構(gòu)成,但是各個石油石化企業(yè)會依據(jù)實際生產(chǎn)運行情頭多為橢圓形設(shè)計,內(nèi)部零件和外部零件都是按照Zikc原本況,將實際容器的壁厚等

5、級以及接管大小進行相應(yīng)調(diào)整,這種設(shè)計而構(gòu)成,如果實際在該種設(shè)備鞍座支撐結(jié)構(gòu)的截面區(qū)域設(shè)不同的壁厚和不同接管大小就造成了在開孔可行性研究中需計開孔,就需要將鞍座支撐結(jié)構(gòu)承載的載荷以及溫度等考慮在要重新考慮其造成的影響。此外以往Zikc設(shè)計并沒有對鞍座內(nèi)。在通過有限元模擬分析鞍座支撐結(jié)構(gòu)的實際幾何模型過程支撐結(jié)構(gòu)進行開孔設(shè)計分析,因而現(xiàn)今考慮其影響將是一項新中需要注意,幾何模型應(yīng)該和模型載荷具有一定的對稱性。也[3]的分析方向,就需要將可能存在的各種影響因素都考慮在內(nèi)。就是說如果是僅僅建立四分之一的鞍座幾何模型,那么其載荷針對第二條因素和

6、第三條因素,之所以能夠影響開孔的實際設(shè)[1]數(shù)據(jù)就應(yīng)該按照原本鞍座支撐結(jié)構(gòu)的四分之一載荷來添加。置,則主要是因為容器開孔之后其實際軸向彎矩會發(fā)生變化,1.2分析過程因而也就需要將這些因素考慮在內(nèi)。在對鞍座支撐結(jié)構(gòu)通過數(shù)值模擬構(gòu)建了相應(yīng)的幾何模型3結(jié)語基礎(chǔ)上,利用ANSYS軟件在其截面區(qū)域增加四處開孔,然后綜上分析,可知對于石油化工行業(yè)應(yīng)用臥式容器能夠良好對各個開孔區(qū)域的應(yīng)力效果給與研究分析。具體如下：首先需的提高生產(chǎn)效率,對于企業(yè)持續(xù)發(fā)展具有一定的影響作用,而要對臥式容器的整體受力狀況給與嚴格的分析,然后對臥式容隨著時代的進步,利用有

7、限元分析方法對臥式容器在鞍座支撐器筒體區(qū)域?qū)嶋H受力狀況進行分析研究,對比筒體受力與整體結(jié)構(gòu)上增設(shè)開孔分析也必將會成為趨勢和現(xiàn)實。受力。在此基礎(chǔ)上計算出臥式容器實際筒體受力情況,分析局部峰值應(yīng)力。然后在幾何模型上利用ANSYS軟件設(shè)置的四處參考文獻：開孔區(qū)域,分別命名為A孔、B孔以及C孔和D孔。依據(jù)壓力容[1]郝建樹.不同鞍式支座包角和寬度下臥式容器筒體應(yīng)器的設(shè)計標準,將四孔應(yīng)力強度調(diào)節(jié)到最大值,觀察A孔、B孔力分布[J].石油化工設(shè)備,2014,(S1):8-11.以及C孔和D孔的實際表現(xiàn)狀況,主要是對其中每個孔的薄膜[2]李雙喜.淺

8、議大型臥式容器支座數(shù)量選擇方法的研究壓力以及彎曲應(yīng)力給與研究分析。最后確定鞍座支撐結(jié)構(gòu)中A[J].石油和化工設(shè)備,2015,(07):24-28+38.孔、B孔以及C孔和D孔的實際應(yīng)力強度。[3]蔡永成.基于ANSYS的