三鞍座卧式容器强度计算软件编制开题报告

全文总字数：1012字

1. 研究目的与意义

在石油化工生产过程中，大多数卧式压力容器都采用双鞍座支撑，但是随着过程设备的大型化和焊接工艺的逐步成熟，超长型卧式容器有了增加的趋势, 为了避免支座间筒体因跨距过大而产生较大的变形与应力，越来越多的场合需要设置三鞍座。在进行卧式容器三鞍座强度计算时，涉及的参数多、公式复杂，传统的手工计算步骤繁琐，需要经过多次计算和校核，费时费力。因此基于HG20583采用Visual Basic编程语言编制了三鞍座卧式容器强度计算软件，包括容器的应力计算和校核、鞍座设计等。在计算机的参与下快速高效准确的进行三鞍座卧式容器的设计计算，实现压力容器设计计算的高效化、自动化，从整体上提高压力容器的设计精确度和试用度，简化设计手段，缩短设计时间。

2. 国内外研究现状分析

L.P.Zick 于1951年提出专门针对于双鞍座卧式容器的设计方法, 并于1971 年进行了补充。近些年形成的比较通用的设计方法是将多鞍座卧式容器简化为受均布载荷的静不定梁, 利用三弯矩理论来计算鞍座处的弯矩和鞍座反力, 再引用L.P.Zick 双鞍座卧式容器的应力计算和校核模型, 对多鞍座卧式容器进行设计。欧洲协调标准ENl3445《非直接受火压力容器》提出了一种不同于传统方法的多鞍座卧式容器的最新设计方法，这是多鞍座卧式容器设计第一次正式写入标准。李冰提出在卧式容器的设计中，经常会遇到鞍式支座的布置为非对称的情况，很可能会大到足以威胁设备安全的程度。因此，为确保设备在操作中安全可靠，在设计上做到强度计算准确，就必须要建立一种精确的计算方法。张翼等为了考察鞍座位置的变化对筒体应力分布的影响，建立了两支座卧式容器的有限元模型，并与传统的材料力学计算结果进行了比较，验证了传统鞍座位置计算结果的合理性。张映南提出对于结构或载荷相对于跨中截面非对称布置的双鞍座卧式容器，因其计算模型与目前标准中的对称布置方式不同，不能套用标准中的计算公式。杨同莲等通过对大跨距双鞍座常压卧式容器进行受力分析、强度计算和结构设计，进行了优化设计，从而使大长径比卧式容器的设计结构简单、受力合理、节约用材。冯志力针对三鞍座卧式容器的设计和计算,讨论了支承面的差异对筒体轴向弯矩和支座反力分布的影响,提出了支承面许用水平误差的概念,有助于三鞍座和其他多支座卧式容器的设计、安装方式的评价和安装基础的检验。近年来，大直径长圆筒形容器焊后热处理工艺问题已得到解决，由于大型圆筒形容器， 在采用自动焊和上述热处理之后，已有效地控制了焊缝质量 防止了微裂纹的产生.但是，内径和容量的增大受到双鞍座结构的限制。倘若改用三鞍座结构，则定会改善受力状况，并能抑制容器的振动。我国关于三鞍座卧式容器的设计和计算,钢制化工容器强度计算规定(HG2058221998) 中有明确规范。在考虑支承面的微小差异对支承反力的影响时,标准中规定计算反力取实际反力的1.2倍,至于支承面微小差异对筒体轴向弯矩的影响,则尚未计及。 张兆生等通过大量的卧式容器设计计算证明, 无论是两鞍座还是三鞍座的卧式容器, 起控制作用的应力往往是鞍座垫板边角处和鞍座垫板边缘的周向应。谭蔚等针对双鞍座卧式容器,在建立了鞍座真实结构模型基础上,在鞍座与筒体之间分别采用全焊接和全接触支承方式条件下,进行了有限元模拟计算,研究得到连接方式的不同,筒体上最大等效应力的位置与大小均不一样,并且鞍座处筒体的应力分布也不相同。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：三鞍座卧式容器强度软件编制

时间安排：

1~3周：调研、查阅文献、翻译外文资料、完成开题报告；

4. 研究创新点

无