鋼制壓力容器
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-08
鋼制壓力容器的視頻教程
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壓力容器標準課程：GB150.1從入門到進階
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鋼制壓力容器的實例教程
評定的依據為JB4732-1995《鋼制壓力容器——分析設計標準》。
應力線性化路徑的選擇原則為：(1) 通過應力強度最大節點，并沿壁厚方向的最短距離設定線性化路徑；(2) 對于相對高應力強度區，沿壁厚方向設定路徑。
設計工況（2.97MPa）下的評定線性化路徑見圖7~9，線性化結果見附錄1~8，具體評定如下表7 所示：
表7 應力強度評定表
4.3 疲勞分析校核
最高壓力工況（2.97MPa）與最低壓力工況（0.25MPa）下設備的最大應力強度均出現在接管與封頭相貫區的內壁，分別為S1=395MPa，S2=33.7MPa。
則， Salt=(395-33.7)/2=180.65MPa
查JB4732 附錄C 的圖C-1，得 許用循環次數[n]=2×104實際工況要求循環1 次/10 小時，因此，實際循環次數n=0.1×24×360×15=1.296×104<[n]=2×104
所以，疲勞校核通過。
五. 分析結論
經上述有限元數值模擬計算，并按JB4732-1995《鋼制壓力容器——分析設計標準》（2005確認版）的有關規定進行應力評定及疲勞分析校核，結論：在設計工況和操作工況下，設備滿足應力強度和疲勞強度要求。
展開 JB4732《鋼制壓力容器-分析設計標準》所規定的應力強度要求。
根據委托方提供的換熱器結構圖紙建立的有限元計算模型，按照按JB4732-2005《鋼制壓力容器—分析設計標準》、GB151-1999《鋼制管殼式換熱器》、GB150-1998《鋼制壓力容器》等標準進行載荷計算及計算工況的確定。計算結果表明，換熱器管板強度、開孔補強及膨脹節的變形量均滿足JB4732-2005《鋼制壓力容器——分析設計標準》規定的要求。
在壓力容器設計中，正確選用結構材料對于保證容器結構合理，操作安全以及合理的經濟性是至關重要的。
鋼材的選用應根據設備的設計壓力，設計溫度以及介質特性。所選用的材料在設計條件下應具有好的機械性能，耐腐蝕性能，良好的焊接性能以及冷熱加工性能。除此之外，還應選用最經濟的材料，以降低設備成本。
一、化工和石油化工裝置中常用鋼材按它的化學成分和金相組織分類定義如下:
1. 碳素鋼
含錳量小于等于1.2%，含碳量小于等于2.0%，不有意加其它合金元素的鐵碳合金。其中低碳鋼一般是指含碳量小于等于0.25%的碳素鋼。從鋼材可焊性考慮，用于焊接結構受壓元件用鋼的含碳量不應大于0.25%。也就是說，焊接壓力容器用碳素鋼均是低碳鋼。本選材原則中所指碳素鋼均為低碳鋼。
2. 低合金鋼
低合金鋼是低合金高強度鋼和珠光體耐熱鋼的總稱。其中低合金高強度鋼是指以提高鋼材強度和改善綜合性能為主要目的合金含量小3.0%的合金鋼。例如:16MnR，15MnV等。
3. 珠光體耐熱鋼
指以改善鋼材耐熱及抗氫性能為主要目的，加入鉻Cr≤10%，鉬等合金元素的低碳珠光體耐熱鋼。例如: 18MnMoNb ，15CrMo等鋼。
4. 奧氏體不銹鋼
常溫下金相組織大部分為奧氏體的不銹鋼。例如:Cr18Ni9，Cr17Ni12Mo2。
5. 鐵素體不銹鋼
常溫下金相組織大部分為鐵素體的不銹鋼。例如:Cr13A1。
6. 馬氏體不銹鋼
常溫下金相組織大部分為馬氏體的不銹鋼。例如:Cr13。
制造壓力容器的材料應符合GBT 150《鋼制壓力容器》的規定，具體鋼號的使用溫度上限是許用應力表中提供具體許用應力值的最高溫度。國內鋼號和ASME-II相近鋼號的化學成分，常溫機械性能，供貨狀態等見相關標準。
展開 ? Ansys技術方案
‐ 采用Ansys Mechanical對設備的強度進行評估
‐ Ansys ncode對設備的疲勞進行評估
? 推薦Ansys模塊
‐ Ansys Mechanical Enterprise + ncode
橢圓封頭中心接管應力分析
輸入條件
幾何模型、內壓、彎矩、接管端部軸向平衡拉力
仿真流程
結果與效果
?得到了在內壓及接管彎矩共同作用下結構的應力分布及變形；
?按照JB4732-1995 《鋼制壓力容器- 分析設計標準》對封頭與接管連接焊縫處危險截面進行應力強度評定，分析結果表明，強度滿足要求。
加壓氣瓶的跌落
輸入條件
幾何、材料數據、跌落高度、失效條件
輸出
預應力結果
跌落評估
壓力管道流體-結構-熱耦合及線性化評定分析
輸入條件
壓力管道幾何模型、入口介質流速/溫度、對流系數、螺栓預緊力、內壓
仿真流程
結果與效果
?通過熱流體流體特性，計算得到管道溫度分布、熱應力與機械應力綜合分布及熱變形，從而對管道危險截面進行線性應力評定分析
壓力容器尺寸優化分析
輸入條件
壓力容器三維幾何模型，材料參數，載荷及約束條件，接觸連接關系。
仿真流程
結果與效果
?分析各設計變量對輸出參數的影響趨勢，為壓力容器設計提供技術支持。
?通過優化分析可以方便地實現設計方案修改、多方案對比和優化設計，使壓力容器設計在滿足強度和有限元壽命的前提下進行輕量化設計。
球罐動力學分析
輸入條件
球罐三維幾何模型、廠房內部構件樓板響應譜轉換為人工擬合時程、接觸連接關系。
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基于ABAQUS軟件，用殼單元進行波紋管（管道連接件）的建模，在波紋管中心建立柱坐標系，輸入壁厚減薄的公式表征壁厚的非均勻分布。備注：需要提前在場邊量添加STH命令，厚度結果在后處理查看。
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習壓力容器三維模型的處理
2、學習靜力學分析步的建立
3、學習靜力學分析的邊界條件的施加
4、學習靜力學分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench壓力容器靜力學分析
概述：
本文將對一個壓力容器進行等幅疲勞分析。該壓力容器同時承受壓力及熱載荷。本文將學習如何定義主導疲勞損壞的S-N曲線，并討論多個載荷事件的交互。此外，本文還將介紹如何正確的解釋疲勞結果。
項目描述：
材料為“7075-T6(SN)鋁合金”的壓力容器將接受疲勞壽命的評估，它將同時承受等幅的應力和熱應力載荷。壓力載荷在0.066~3.3Mpa之間波動，
其中條文如下：
4.3.2.1 封頭除符合GB/T25198外,附加要求如下:
a)厚度不大于6 mm 的封頭、不銹鋼封頭、低溫壓力容器用封頭、按簡單疲勞設計壓力容器用封頭以及復合板封頭的覆層不應采用硬印標記。
b)對冷成形鉻鎳奧氏體型不銹鋼封頭,應采用鐵素體儀、參照 GB/T 1954 在相互垂直的兩條母線上進行檢測。其中,橢圓形封頭、碟形封頭檢測點至少應包括頂點、小半徑轉角部位4
[圖片]
<p>封頭用于封閉壓力容器的端部，又稱端蓋，承受內部壓力并確保容器的密封性。根據《<span style="color: rgb(9, 64, 142);">壓力容器封頭</span>（GB/T-25198-2023）》，封頭按照形狀分為半球形、橢圓形、碟形、球冠形、平底形和錐形，適用于不同的場景。</p><p>封頭的質量直接影響容器的安全性和使用壽命。使用仿真APP能夠在研發初期，在虛擬環境中直觀展示出各類封頭在不同工況下的性能情況
可參照《建筑鋼結構焊接技術規程》 （JGJ81-2002）或《鋼制壓力容器焊接工藝評 定?（JB4708-2000）進行。彎曲試驗是否可免 做，應征得設計或監理方的同意。
3.22焊接方案及實施
焊接工藝評定合格后，應根據評定結 果及結構形式編制詳細的焊接方案，以指 導施工。焊工正式焊接鑄鋼件前，應進行焊 前模擬考試，并接受安全教育及技術培訓。
<p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(25, 27, 31);">石油化工生產工藝技術復雜，運行條件苛刻，任何一個小的失誤就有可能導致災難性后果。使用</span><strong style="color: rgb(25, 27, 31);">CAE仿真技術</strong><span style="color: rgb(25, 27
一、案例背景
轉輪高速旋轉會產生離心力，不僅影響轉輪自身的結構強度，還關系到整機穩定性。因此設計時會用計算機軟件對轉輪進行靜力學分析，確保其強度達標，同時還要進行模態分析，算出固有頻率，避免發生共振。
本案例需要的輸入文件和參數信息如下表：
圖1 幾何模型
二、導入幾何
a. 啟動AIFEM 2024R1；
b. 在窗口左側點擊+新建方案，自定義文件的保存路徑
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習壓力容器的三維模型處理
2、學習壓力容器相關的接觸設置
3、學習非線性靜結構分析步的建立
4、學習壓力容器分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件
