由于对ASMEⅧ—1和ASMEⅧ—2中椭圆形封头和碟形封头设计公式和形状尺寸偏差规定的误解,把“Di/2hi=2.0的椭圆形封头可以接受的近似形是一个L= 0.90Di,r=0.17Di的碟形封头”的说明,碟形封头和2:1椭圆形封头同用一张图AD— 204.1设计曲线,以及椭圆形、碟形封头样板检查大间隙应控制在1.25%Di以内作为依据,认定“椭圆形封头和碟形封头设计形状的不同被包容在标准所允许的形状偏差内.两者之间本无严格区别”。由此引发了按椭圆形封头公式(1)设计,图纸标准号为 JB1154—73,制造厂用碟形封头模具冲压或用联机旋压法成形的碟形封头大批用于压力容器制造的现状。笔者以大量论据说明上述依据是误解.指出迅速有效的途径是等同或等义仿效采用ASME Ⅷ的相应部分
在催化剂制备罐设计的过程中,使用的椭圆封头的开孔的接管结构会对其结构受力产生不会程度的影响,标准椭圆封头制造厂,遇到较大的管道载荷,经过管道载荷和内压共同的作用下,椭圆封头开孔接管结构不连续引起的弯曲应力具有一次应力和二次应力的性质。
在对其应力大小进行分析的过程中,我们目前可采用有限元分析方法,对椭圆封头开孔接管结构局部的实际力学行为进行分析研究,以弹性应力分析和塑性失效准则、弹塑性失效准则为基础,对局部应力强度进行了安全评定。根据三维椭圆封头轴向开孔接管的结构特点和载荷特性,计算采用三维力学模型。网格划分采用20节点六面体单元,并对接管与封头过渡区域网格加密,共109196个节点,24865个单元。
利用这种分析方法能够对其在外载荷和内压共同作用以及内压作用下进行了分别计算,从而计算出椭圆封头开孔接管局部不连续处的应力分布状态。在应力处沿封头壁厚方向选取路径进行线性化处理,并将两种工况作用下的应力分类结果进行比较。
经过对比可知,在管道外载荷和内压共同作用下,椭圆封头开孔接管结构局部不连续引起的弯曲应力具有一次应力和二次应力的性质,并且随着管道外载荷的增大,一次应力成分占的比例越大。
经过以上对椭圆封头局部应力的分析我们可以看出来,该方法能够有效的对结构受力状态进行分析,避免了应力分类的盲目,以塑性失效准则、弹塑性失效准则为基础的分析设计,是与工程力学紧密结合的产物,标准椭圆封头加工,它不仅解决了压力容器常规设计中无法解决的问题,也是容器设计观念与方法上的一个飞跃。
大型椭圆封头在生产过程中,标准椭圆封头生产厂家,封头焊后一般都会产生变形,Y如果变形量超过允许值,Y就会影响使用。产生的主要原因是大型封头不均匀地局部加热和冷却造成的。因为Y焊接时,Y大型封头仅在局部区域被加热到高温,离焊缝愈近,Y温度愈高,云南标准椭圆封头,膨胀也愈大。
但是,加热区域的Y金属因受到周围温度较低的金属阻止,却不能自由膨胀;Y而冷却时又由于Y周围金属的牵制不能自由地收缩。结果这部分加热的金属存在拉应力,而其它部分的金属则存在与之平衡的压应力。Y当这些应力超过金属的屈服时,将产生焊接变形;当超过金属的强度时,Y则会出现裂缝。
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