封头厚度的施工图标注与计算书输入

封头是压力容器的主要受压元件,其厚度决定压力容器的本质安全。通过对封头的最小成形厚度、有效厚度及名义厚度的解读,进一步探讨了封头厚度的施工图标注与SW6程序输入。认为封头名义厚度考虑"成形减薄量"时,应符合封头的制造实际;最小成形厚度取δ+C_2值为合理;SW6计算若采用"封头名义厚度"输入δ_(min)+C_1值时,应注意保证得到正确的许用应力值。     

对压力容器用冲压封头成形厚度的看法

作为压力容器用封头其最小厚度应符合GB150-1998、JB／T4746-2002及图样的要求。如果用设计图样标注厚度（名义厚度）的钢板压制压力容器用钢封头将不能满足GB150-1998、JB／T4746-2002的要求。即“成形封头实测的最小厚度不得小于封头名义厚度减去钢板厚度负偏差C1”的要求。     

压力容器封头的有效厚度

压力容器封头的有效厚度能否满足强度要求是压力容器安全运行的关键。压力容器计算中通常采用封头的名义厚度减去腐蚀裕量与钢板厚度负偏差来计算封头的有效厚度。当图样上标有封头最小成形厚度时,采用这种方法进行容器的最大允许工作压力与开孔补强计算时,结果偏大,而卧式容器封头的应力计算结果偏小,应采用设计所需的最小成形厚度减去腐蚀裕量作为封头的有效厚度,才能保证压力容器的使用安全。     

压力容器封头最小成形厚度计算方法探索

GB/T25198—2010《压力容器封头》中要求对压力容器封头注明最小成形厚度,但对最小成形厚度的计算方法并未明确,导致设计者、制造者和使用者对该厚度的理解产生较大差异。结合工程实际并通过计算验证,确定了一种简便实用的压力容器封头最小成形厚度的计算方法,对压力容器设计制造具有重要参考价值。     

对封头成形热处理的几点理解与看法

冷成型和热成型是压力容器封头制造中常见的成形方法。对于这两种成形封头的热处理．GB25198—2010（压力容器封头》给了一般的规定,这些规定与现行的GBl50—98{钢制压力容器》有一些不完全一致。笔者谈谈对封头成形热处理的几点理解与看法。     

对冷成形小封头厚度设计问题的探讨

本文对部分小型压力容器用冷成型封头的厚度变化情况进行了调研,在此基础上对该类型封头的厚度设计问题进行了探讨。冷成形指的是在常温下进行塑性变形的加工成形。行业里一般将钢板圆片或方片在模压机上用模头一次性压制成直边段较短的椭圆形或碟形封头的成形方式叫冷冲压;     

压力容器施工图的完整性影响压力容器的本质安全

《固定式压力容器安全技术监察规程》(以下简称《固容规》)[1]要求压力容器本质安全,即容器设计的正确完整性、保证制造的可靠性、达到使用的完好状态。而容器施工图的完整性不仅影响制造的可靠性,而且更关系容器维修更换的符合性,决定着容器的本质安全。以容器制造中施工图审查与标准件拆图为例,分析施工图的完整性对容器制造可靠性与使用安全性的影响,供容器设计与标准等相关各方借鉴,共同提高容器的设计水平,完善相关标准,保证容器制造与使用的可靠性,达到容器的本质安全要求。     

椭圆形封头设计中的几个问题

压力容器用椭圆形封头由半个椭球面和一圆柱直边段组成．吸取了半球形封头受力好和碟形封头深度浅的优点，标准形椭圆封头更因为封头与直边连接处的不连续应力较小较易成形，因而在工程中得到了广泛的应用。下面以标准形椭圆封头为例，总结设计工作中值得注意的几个问题，供从事压力容器设计工作的人员参考。     

己二酸结晶器腔室隔板球冠形封头的无损检测要求

从球冠形封头隔板功能和相关规范标准等方面对先拼板后成形的球冠形封头无损检测的必要性进行了分析,进一步解读了规范标准对封头拼板接头的无损检测要求,认为先拼板后成形的球冠形封头也应进行无损检测。建议设计应切实履行职责,完整准确提出符合安全经济合理的无损检测要求;制造工艺也应加强质量计划中的设计文件审查控制,对设计文件中的不符合及时向设计单位提出质疑,避免设计的非标行为继续在制造中产生风险隐患,保证压力容器的本质安全。     

在役压力容器隐患严重

编辑同志: 最近,我们随湖南省化工压力容器检测中心站的同志对两个县氮肥厂进行普查,看到的一些情况令人担忧。 请看:一台直径2米、高14米的碳化塔顶部封头有一条长400毫米的裂缝; ──造气炉自产蒸汽夹套壁厚减薄至3～4毫米,仅为设计壁厚的1/3; ──多数压缩机都有一个完全不合格的中低压油水分离器…… 按照劳动部颁布的《压力容器使用登记管理规则》,我们对两个厂的107台在役压力容器进行检验,结果表明,存在危险因素需要修复的43台,占40.2%;完全不能使用必须判废的22台,占已检容器总数的20.6%。判废的容器,不仅有旧的,而且还有新的。一台…     

前伏不同角度富水溶洞下节理隧道最小防突层厚度研究*

为研究前伏不同角度富水溶洞下节理隧道最小防突层厚度,基于断裂力学和弹性力学理论,分析节理裂隙在开挖扰动和岩溶水压共同作用下的扩展起裂机理,建立隧道围岩节理翼裂纹扩展模型,将防突层厚度分为扰动带厚度和节理带厚度,提出含节理隧道掌子面最小防突层厚度计算方法;根据算例分析不同方位溶洞下节理长度、节理倾角、掌子面开挖大小等参数对最小防突层厚度的影响规律。结果表明:掌子面最小防突层厚度随溶洞方位角增大先增大后减小,在方位角为30°时出现峰值;防突层厚度受节理几何特征影响明显,防突层厚度随节理长度增大而增大,防突层厚度随节理倾角增大先增大,在达到峰值厚度后开始减小;溶洞方位角超过25°时,开挖半径对最小防突层厚度影响显著。该结论对岩溶地区的节理隧道开挖安全施工具有参考意义。     

2000m~3丙烯球罐壳体水压试验的可靠性分析

随着大型化、高参数化球罐的广泛使用,可靠性设计方法在球罐设计中起着日益重要的作用。应用有限元分析软件ANSYS的概率设计功能,将压力载荷、球壳壁厚、壳体直径、屈服极限作为随机输入变量,对球罐壳体水压试验进行可靠性分析,获得了壳体的可靠度、壳体应力分布对各随机变量的灵敏度等参数,为大型球罐的设计提供理论依据。     

On the determination of the laminar burning velocity from closed vessel gas explosions

A methodology to determine the laminar burning velocity from closed vessel gas explosions is explored. Unlike other methods which have been used to measure burning velocities from closed vessel explosions, this approach belongs to the category which does not involve observation of a rapidly moving flame front. Only the pressure–time curve is required as experimental input. To verify the methodology, initially quiescent methane–air mixtures were ignited in a 20-l explosion sphere and the equivalence ratio was varied from 0.67 to 1.36. The behavior of the pressure in the vessel was measured as a function of time and two integral balance models, namely, the thin-flame and the three-zone model, were fitted to determine the laminar burning velocity. Data on the laminar burning velocity as a function of equivalence ratio, pressure and temperature, measured by a variety of other methods have been collected from the literature to enable a comparison. Empirical correlations for the effect of pressure and temperature on the laminar burning velocity have been reviewed and two were selected to be used in conjunction with the thin-flame model. For the three-zone model, a set of coupled correlations has been derived to describe the effect of pressure and temperature on the laminar burning velocity and the laminar flame thickness. Our laminar burning velocities are seen to fall within the band of data from the period 1953–2003. A comparison with recent data from the period 1994–2003 shows that our results are 5–10% higher than the laminar burning velocities which are currently believed to be the correct ones for methane–air mixtures. Based on this observation it is concluded that the methodology described in this work should only be used under circumstances where more accurate methods can not be applied.     

循环弯曲和内压作用下连续油管壁厚变化规律试验研究

连续油管作业期间,除受到循环弯曲载荷作用外,管内还常受内压作用,从而产生严重的塑性变形,会出现壁厚减薄和截面椭圆化,而大多数情况的疲劳裂纹都是源于壁厚减薄处。采用自制的连续油管疲劳试验机进行室内试验,模拟全尺寸连续油管在实际工况中受到的循环弯曲和内压作用,利用超声波测厚仪检测不同循环次数下的油管壁厚值。在300mm最大弯曲行程、20MPa内压下,连续油管壁厚变化率成抛物线下降趋势,得到壁厚变化率与循环次数拟合关系,可为预判连油管工作寿命提供依据。     

黏土地层联络通道冻结壁厚度优化设计及应用研究*

为解决传统冻结壁设计方法不能真实、合理地反映黏土地层中联络通道冻结壁实际受力情况，进而导致冻结壁厚度设计过于保守的问题，结合黏土地层直墙拱形冻结壁实际受力特点，基于对冻结壁支护压力的合理计算，提出1种适用于黏土地层冻结壁厚度设计的优化方法。结果表明:与传统设计方法相比，该方法所确定冻结壁支护压力与实际施工环境中冻结壁受力状态吻合效果更好，并且能够提供合理的安全储备；经数值计算和现场应用验证，计算所得冻结壁设计方案可以满足施工环境中的承载力及变形稳定性要求；且相较传统设计方案，所得方案兼具安全性与经济性，可有效规避因设计过于保守和冻结周期过长引起的冻胀、融沉变形过大等工程灾害的风险；该方法高效、易行，可为传统冻结壁设计方法提供必要补充，亦可为类似工程的施工设计提供有益参考。     

复合板压力容器点腐蚀缺陷运行适应性评价

为准确反映含点腐蚀缺陷复合板压力容器的安全状态,在复合结构弹性力学分析的基础上,通过工程实例,采用运行适应性(FFS)评价方法对其进行安全评定与剩余寿命评估。结果表明:复合板压力容器安全评定时应考虑覆材的影响,依据提出的力学模型分别对覆材厚度计入和不计入强度设计2种情况进行应力校核,同时结合蚀孔的分布特征,对其特征尺寸进行统计学平均后计算剩余强度。在剩余寿命预测中,已考虑蚀孔直径和深度随时间变化对剩余强度的影响。通过计算最大工作压力(MAWP)参量,已对某一压力容器进行寿命评估。     

高压、超高压油气井装备抗内压强度设计计算分析*

为解决传统计算公式与方法已几乎无法满足目前对高压、超高压油气井装备强度设计的需求,利用理论分析方法,对不同抗内压强度计算公式进行详细分析,引入压力容器行业高压、超高压的计算公式与方法,并对某高温高压井抗内压强度进行分析,提出适用于超高压油气井的油套管抗内压强度计算公式。研究结果表明:不同抗内压强度公式的基本思想与设计准则不同,在使用时应注意限制条件,现有的抗内压强度计算公式不适用于高压、超高压油气井,材料性能不能充分利用且存在一定安全隐患;对超过100 MPa的油气井,可以采用弹塑性理念计算抗内压强度,对于油套管可以减小强度等级同时增加壁厚来满足抗内压强度要求。研究结果对高压、超高压油气井装备抗内压强度设计具有一定参考价值。     

承压类特种设备受压元件壁厚测定问题的探讨

壁厚是承压类特种设备结构的主要参数.针对几例因受压元件壁厚未测定所留下的安全隐患,本文对承压类特种设备壁厚测定的必要性进行分析探讨,并分别就锅炉、压力容器和压力管道在相应法规标准中对壁厚测定的要求和对监检机构的要求提出了建议.     

圆柱形容器环缝错边的安全性评价

环焊缝就是一锥形环,可以建立其数学模型,进而证明了焊缝错边缺陷是可以修复的。通过应力计算分析和实验验证可以得出:当b/s较小(b/s<0.2)时,错边可以用磨削方法进行修复;当b/s较大时,可用堆焊方法进行修复,且堆焊宽度H不超过100mm。同时,在控制应力水平不超过1.5[σ]时,错边量和角变形量的和可以允许在不超过0.7s的范围内。研究及安全性评价表明ASME,GB150等标准对环焊缝的控制过于严格,也给压力容器制造企业增加了成本。因此,建议GB150放宽对B类焊缝错边量的控制要求。     

Predicting the ejection velocities of fragments from explosions cylindrical pressure vessels: Uncertainty and sensitivity analysis

The purpose of this study was a refinement of knowledge on predicting the ejection velocities of fragments generated by explosions of cylindrical horizontal pressure vessels. A procedure is proposed for assessing these velocities by means of the stochastic simulation. The procedure is used to quantify uncertainties related to the ejection velocities and to carry out a simulation-based sensitivity analysis. The main finding is that the currently available information on phenomena related to the vessel fragmentation is sparse and, therefore, predicting ejection velocities will require a substantial amount of subjective judgement. It was found that ejection velocities are functions of a relatively large number of random input variables, many of which must be modelled subjectively. The study revealed also the need to choose subjectively between several alternative mathematical models used to specify input variables that influence the ejection velocities. The most critical choice must be made between several models used for an assessment of the energy liberated during vessel explosions. Results of the sensitivity analysis indicate that the ejection velocities are influenced mainly by input variables used to express energies involved in the prediction problem. Increased sensitivity to filling ratio of a two-phase pressure vessel was also detected. Results of the study can be used for an improvement of estimation of fragment impact probabilities and design of protective barriers that are built close to the pressure vessels posing explosion hazard.