氣瓶承壓能力分析及缺陷氣瓶止裂方法研究.pdf

1、氣瓶是移動式壓力容器，是國家安全監(jiān)察范疇內(nèi)的特種設備，具有介質(zhì)復雜、量大面廣、流動性強的特點，更存在燃燒、爆炸、毒害等潛在危險。因此掌握其工作條件下的應力分布，并根據(jù)結果調(diào)整氣瓶設計參數(shù)，從而降低氣瓶的應力，對安全運行具有重要的意義。 氣瓶在正常的工作條件下，不可避免會出現(xiàn)缺陷。而極限分析因更能反映結構狀態(tài)的本質(zhì)，在缺陷容器的安全評定和結構的強度設計中越來越重要。因此有、無缺陷氣瓶極限載荷值的獲得，也是需要解決的問題。

2、另外，在一些場合下，對發(fā)現(xiàn)缺陷的氣瓶等容器，由于生產(chǎn)過程的連續(xù)性等客觀條件的限制，不能及時更新，因此如何對其實施簡便有效地處理，以延長使用壽命，具有很高的應用價值。 本文利用有限元分析方法，研究的內(nèi)容與主要結論如下： (1)對壓力作用下，氣瓶的應力分布進行有限元模擬。模擬發(fā)現(xiàn)影響氣瓶應力分布的參數(shù)為出口口徑和瓶頸處過渡半徑。分析了這兩個參數(shù)對氣瓶應力的影響，根據(jù)影響規(guī)律，尋找到較好的參數(shù)取值范圍; (2)選用了合

3、適的極限載荷確定方法，對無缺陷氣瓶、帶缺陷氣瓶極限載荷進行了計算。結果發(fā)現(xiàn)：無缺陷氣瓶極限載荷值與直管相同，失效形式為氣瓶筒體的塑性極限失效，氣瓶頸部對其值沒有影響。由于缺陷對結構承載能力的削弱，帶缺陷氣瓶的極限載荷值遠遠小于無缺陷氣瓶值。定義無量綱極限載荷以衡量缺陷對結構的削弱程度，對各參數(shù)下缺陷氣瓶的無量綱極限載荷進行了系統(tǒng)的計算，并編制成表，可供工程人員參考。 (3)提出采用貼補加強筋方法對缺陷氣瓶進行止裂。通過有限元模擬