大体积矩形容器变形处理.pdf

第40卷第5期
石油化工设备
Vol 40 No 5
2011年9月
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
Sept 2011
文章编号:1000-7466(2011)05-0044-04
大体积矩形容器变形处理
杨作万2,陈耀坤,玉光',张惠芳3
(1.西安石油大学机械工程学院,陕西西安710065;2.甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,
甘肃兰州730070;3.上海蓝滨石化设备有限公司,上海201518)
摘要:针对某内尺す为7500mm×4000mm×4000mm的矩形容器严重变形的情况,提出了通过设
置内拉杆加强的方法消除其变形恢复设备使用的处理方策。采用有限元程序 Ansys建立了该矩形容
器的三维实体模型,对该矩形容器设置内拉杆前、后容器的側板进行应力分析,并対其进行了应力和
变形校核。使用效果表明,据此方案处理后矩形容器恢复了正常使用,再没有发生类似变形
关键词:矩形容器;变形;内部加强;应用
中图分类号:TQ051.3
文献标志码:B
Strengthening Distorted Large Rectangular Tank
YANG Zuo-wan2, CHEN Yao-kun-, FAN Yu-guang ZHANG Hui-fang
?…?+?+…?+…?+?+…ャー…ー??++ーー+?中……ャ?+?+…?…+…+ャ?ャ?…+ー+ー+?++?+??ャ…?ャ…ー+ャ?ー?ャ?ャ?ー?+ーーーー…+
R2K1K12+K+K12x2お
nl
(x2+8
3结语
2K1Knx62+K123ーKn"x
文中采用两种不同的方法,较为详尽地推导了
lim JR
(.x2+82)2
l-l复合型裂纹应力强度因子K1、Ka与J1、J2
x(K+K
积分之河的关系,验证了断裂参量间的彼此关联性
十
T(K 4-+K
结果表明,两种方法所得结果相同,其中复变函数法
8(K12+Kn2
的推导过程略为简单。文中的推导完善了国内外
(32)此文献中简单或粗略的推导过程
RK262yーKn2(y+
=8-8R
参考文献
1王伟.I-复合型裂纹厂积分研究LJ.石油化工设
20V)+2K1K
备,2011,40(2):53-55
dy
im R
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8/R--(
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Kn2(y+26y)-2K1K83
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*+Ir(, x+KI K n m
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KK
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Factors for Combined Tensile and She
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2(1+y
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译.北京:科学出版社.,19
2(1
(35)
(杜编
收稿日期:201105-20
作者简介:杨作万(1979-),男,甘肃会宁人,工程师,在读工程硕士,从事石油化工设备和压力容器的设计工作。
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第5期
杨作万,等:大体积矩形容器变形处理
45
(1. School of Mechanical Engineering, Xi an Shiyou University, Xi'an 710065, China
2. Lanpec Technologies Limited, Ianzhou 730070, China;
3. Shanghai Lan bin Petrochemical Equipment Co. Ltd, Shanghai 201518, China
Abstract: The rectangular tank inside dimension of which is 7 500 mmx4000 mm X4 000 mm
was distorted, in order to avoid distortion and return to use; a scheme was advanced through in
stall the draw-in rod inside the tank to strengthen. Finite element procedure Ansys was used
set up three-dimension entity model of the rectangular tank, through stress analysis for side
plates, and then check the stress and distortion. The result indicated, according to the scheme
the rectangular tank returned to use normally and had no more similar distortion
Key words: rectangular tank; distorted; interior strengthen; application
在海洋石油生产平台上,为了节省空间和一些本,必须分析侧板弯曲变形乃至局部塑性变形,采取
实际需要,常压容器一般都被设计成大尺寸的矩形合理的措施消除其变形并防止再次发生变形。
容器。此类矩形常压容器均按文献[2]进行设计
75mmx45mm×5mm角钢
设计时先按经验初定各側板的厚度,求其拉伸薄膜
应力及弯曲应力,然后使拉伸薄膜应力、拉伸薄膜应
力和弯出应力的叠加值满足一定的强度校核条
8°糟钢
件34。但由于该类设备的用途不同,工况相差较
大,尺寸多样,使得它很难通过常规的计算或经验进
行合理的设计。所以,此类设备在使用中也会出
现各种问题,影响其正常使用。
1000x6=6000
文中介绍笔者对某在用且側板已发生变形的矩
7500
形容器,应用有限元程序 Ansys建立其三维实体模
图1某矩形容器及其加强梁的布置示图
型,对变形侧板进行应力应变分析,提出了相应的解
决方案并实施的情况。
2处理方案
1设备简介
根据实际情沈,若使该矩形容器能正常使用,应
对其侧板再次进行外部加强或内部加强。外部加强
中海石油某项目钻井平台上使用的矩形盛装油有两种方法:①根据计算情况将现有的加强梁创
水混合物容器为开式排放设备,其结构示意图见图除,并重新在板材上施焊河