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分析设计审核经验分享(二)

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东北老梁之学习笔记

前言:  

看到这个题目,有人会问,分析设计审核经验分享(一)呢?什么时候写的分析设计审核经验分享(一)?怎么没印象呢?其实(一)是在仿真秀平台上以现场讲课的方式备份的视频,已经被哔哩哔哩等平台无限循环播放了,具体被多少粉丝浏览,已经无法统计!可能是不计其数。  

主题:  

今天给大家分享的主题是我的学习笔记《一种夹套封闭环的设计》,为什么叫一种呢?因为我们做过很多种封闭环结构,我们主要是给万华化学做过很多的反应釜分析设计,当然今天说的这个主题不存在泄密的情况。先看图1的结构,是外侧焊接的锥形封闭环,分析设计和常规设计相比,有很多的注意事项,简单的封闭环设计就有很多需要注意的内容,我简要的分享一下我的设计经验。

一、国内外标准上对封闭环的厚度确定,是没有考虑温差应力的,而标准也明确了这部分的内容需要单独考虑,反应釜也是一种换热设备,夹套和釜内存在温差,有时温差较大时就会产生较高的温差应力,常规设计无法体现和满足这样的工况需求,只能通过应力分析来计算确定。  

二、夹套内壁和釜体外壁的距离如果过大,会增大锥形封闭环的应力,因为锥形封闭环的厚度计算类似锥壳厚度的计算,直径越大,应力越大,需要的厚度越大。  

三、夹套封闭环的厚度如果和夹套筒体厚度一样的话,夹套筒体本身不会留太多的余量,有时很有可能会出现夹套封闭环强度不够的现象,就很危险,封闭环开裂的现象特别多,没有高应力怎么会开裂呢?  

四、如果封闭环厚度比较薄,在压力和温差应力的作用下,产生的变形会相对比较大,变形大就会带动根部焊缝的应力偏高,如果封闭环厚度选取的不好,会存在一系列的连带问题。  

五、如果仅仅是夹套筒体和封闭环的结构,不考虑其他的影响,按照应力指数法的估算,夹套封闭环转角处的应力应是夹套筒体应力的3.0-4.0倍左右,具体还要看结构,要看是轴向应力还是环向应力起主导作用。  

六、应力的评定不仅要看锥形封闭环本身,比如锥壳部分、转角过渡区部分、直边部分、与夹套筒体连接部分,这些位置的路径是必须要选取和评定的,除此以外,锥形封闭环与釜体的焊缝位置,内外都要要选取路径进行评定,比如上图中的裂纹线,是我们要重点关注的,是路径的必选位置,所以我们设计的反应釜,焊缝的焊趾处都要倒角圆滑过渡并做好检测,避免因局部的峰值应力过高导致开裂,毕竟我们做的是疲劳反应釜,而且是给万华化学做的反应釜,要相当的注意细节。  

七、夹套封闭环水压试验的评定,常规设计对夹套封闭环的水压试验评定,留了一个空白,留了一个寂寞,我们做分析设计时要进行水压试验计算和评定的,就好像开孔接管的水压试验评定,国内外标准也没有一个完整的明确的说法,但我们有自己的做法,保证安全。  

八、如果锥形封闭环的厚度需要加厚,而夹套筒体本身不需要加厚的情况下,就需要单独加厚封闭环,比如下图2所示:  

这时候就给我们创造了很多的便利条件,内侧的角焊缝可以填补,单独压制封闭环,然后与夹套筒体焊接,当然成本会增加一些,比如增加了一道环焊缝,比如增加了单独压制封闭环的费用等等。我们要根据应力的大小考虑风险识别,千万不要一味的做这样的结构,要考虑成本,我的个人观点是分析设计做的再好,如果增加了成本,那也是不完美的。  

九、还有很多详细的内容,比如具体的应力分析和评定,不在这里长篇大论了,具体问题还要具体分析,与同行共勉。  




来源:承压设备分析设计
振动疲劳化学焊接裂纹材料试验螺栓ANSYS
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首次发布时间:2023-11-08
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承压设备分析设计—老梁
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