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压力容器
中国机械工程学会压力容器分会
压力容器

中国机械工程学会压力容器分会

王冰

月刊

1001-4837

pvt@chinapvt.com

0551-65335515，65335456

230088

安徽省合肥市高新开发区天湖路29号

压力容器/Journal Pressure Vessel Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是全国压力容器行业的有影响的刊物，主要报导各类压力容器及其附件的标准、试验、设计、制造、使用、监察和各种相关技术。
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    钛制半管夹套焊接结构疲劳试验及寿命评估

    郑三龙陈见乙赵基超王鹏飞...
    1-8页
    查看更多>>摘要：为了解决钛制核电乏燃料后处理溶解槽的氩弧焊单面焊双面成型半管夹套焊接结构疲劳设计寿命评估的问题,对该结构进行疲劳试验研究,结合有限元模拟和试验结果,基于ASME Ⅷ-2弹性当量应力法、国际焊接协会ⅡW虚拟缺口应力法和EN 13445外推热点应力法,对半管夹套焊接结构的疲劳寿命进行评估和对比分析.结果表明,采用PD 5500-D曲线作为钛合金材料的疲劳设计曲线,按ASMEⅧ-2弹性当量应力法或国际焊接协会ⅡW虚拟缺口应力法,对钛制半管夹套焊接结构的疲劳寿命评估,所得的结果具有安全裕度;基于疲劳设计曲线为G2曲线的EN 13445外推热点应力法,也适用于钛制半管夹套焊接结构的疲劳寿命评估,所得的结果同样具有安全裕度.基于PD 5500-F2曲线的EN 13445外推热点应力法,对钛制半管夹套焊接结构的疲劳寿命进行预测,所得结果与试验结果过于接近,安全裕度不足.

    钛半管夹套焊接疲劳试验寿命评估分析设计

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    压力容器内甲烷爆炸及爆破片动态泄放试验研究

    刘镇溪王海涛陈磊喻健良...
    9-15,22页
    查看更多>>摘要：压力容器内部如果发生化学反应发生爆炸时,快速上升的压力会显著影响爆破片的泄放性能,为此搭建了爆破片动态超压试验平台,并针对不同初始压力和浓度条件进行甲烷-空气混合气相爆炸试验.结果表明,在甲烷浓度为5.5％～14％时,最大爆炸压力和升压速率随着甲烷浓度的增加呈现先增大、后减小的趋势;当甲烷浓度为10％时,二者达到峰值.利用全局优化算法成功实现了在不同初始压力条件下最大爆炸压力、升压速率和甲烷浓度之间的拟合关系,且拟合效果良好.在动态载荷工况下,两种爆破片的实际爆破压力远高于标定爆破压力,LP25-20.1型爆破片在升压速率达到170 MPa/s时,超压倍数高达1.7.研究结果可为压力容器内甲烷爆炸特性的研究以及爆破片在动态超压工况下的设计和使用提供重要依据.

    压力容器正拱形爆破片甲烷爆炸爆炸压力升压速率

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    管板镍基合金双钨极自动TIG堆焊工艺研究及应用

    郑明涛王莉周小龙隋娜...
    16-22页
    查看更多>>摘要：针对双钨极单热丝自动TIG工艺原理和技术优越性进行探索,采用双钨极单热丝自动TIG工艺在SA-508 Grade 3 Class 1锻件管板上进行镍基合金堆焊,并对堆焊层的各项性能进行试验研究,验证该方法在管板堆焊技术中应用的可行性.通过对焊接工艺参数的优化,该工艺方法在核电产品及管壳式换热器类设备制造中进行推广应用,熔敷效率可达到2.5～6 kg/h,工艺熔敷效率约为普通单热丝自动TIG的3倍,可在有效保证核电产品管板镍基堆焊层质量的前提下,缩短核电产品的制造周期.

    核蒸汽发生器管板镍基合金堆焊钨极气体保护焊

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    真空失效下变密度多层绝热传热性能试验研究

    张尚武陈叔平陈联马晓勇...
    23-30页
    查看更多>>摘要：为探究真空失效条件下,不同气体和夹层真空度对多层绝热传热性能的影响,搭建了真空失效实验平台,针对反射层为50层的变密度多层绝热,采用N2,Air,Ar,CO2作为破空气体,开展了真空度为10-1,10,102,103 Pa的真空失效试验,并测得低温液体蒸发率和热边界温度的变化,获得了变密度多层绝热表观导热系数.结果表明:对于同种气体,表观导热系数随夹层真空度降低而增大,尤其是当真空度介于10-1～102 Pa时,表观导热系数上升更明显;对于不同气体,夹层真空度为10-1 Pa时,Air为破空气体时表观导热系数最大,其次为CO2,N2,Ar,而夹层真空度在10～103 Pa时,表观导热系数大小依次为N2,Air,CO2和Ar,不同破空气体在不同真空度时表现出不一致的表观导热系数关系,此差异是由于气体的物性以及不同真空度下的传热机理不同引起的.该研究为探究真空失效下多层绝热传热机理提供理论支持和数据参考.

    低温容器真空失效变密度多层绝热表观导热系数绝热性能

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    覆土球罐土压力计算方法研究

    张浩然陈振恒张骞王泽武...
    31-38页
    查看更多>>摘要：由于受土层的覆盖,覆土球罐受力环境变得复杂,针对覆土球罐非均匀土压力计算不准确的问题,对现有的覆土储罐土压力计算方法进行了分析,并基于Ansys有限元软件提出了一种覆土球罐土压力数值计算方法,再通过对覆土球罐试验测试,验证了数值模型的可靠性.以某1000 m3覆土球罐为例,建立了罐-土耦合模型,分析了覆土深度20 m内非均匀土压力分布规律,确定了覆土球罐底部压力最大、赤道部位压力最小.同时,针对覆土深度和球罐半径2个主要影响因素,进行了大量数值计算和对比分析,发现现有的方法计算结果小于实际值高达43％,偏危险.为此提出了一种新的土压力工程计算公式,计算结果高于实际值10％左右,偏安全.综合考虑计算结果和实际应用情况,该公式适用于直径小于20 m、覆土深度40 m以下的球罐土压力的计算.该研究可为覆土球罐工程设计中的最大土压力计算提供参考.

    覆土球罐非均匀土压力罐-土耦合工程公式

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    管壳式换热器管束有限元模拟合理性研究及失稳分析

    朱志颖于洪杰朱国栋钱才富...
    39-47页
    查看更多>>摘要：针对某DN300 mm、热管长度3 m的浮头式换热器管束失稳的数值模拟问题,首先,不考虑换热管和折流板之间的间隙,采用直接绑定接触将换热管和折流板连接在一起进行非线性失稳分析,结果是由于管束抗失稳,刚度显著增加,在壳程等效轴向压力达到42.606 MPa时,管束在轴向载荷作用下发生塑性失效,没有出现失稳;然后,针对换热管和折流板之间存在间隙而出现非线性接触分析难题,提出间隙等效法,即在间隙中填充软材料,从而改变接触形式,实现非线性失稳分析.同时,还针对该浮头换热器,采用间隙等效法成功进行了在壳程等效压力作用下的非线性稳定性分析,结果发现,由于换热器没有筒体支撑,管束会发生整体失稳,失稳变形呈整体偏斜,此时的等效轴向压力为18.6 MPa,小于换热管和折流板直接绑定的结果.另外,由GB/T 151—2014确定的基于欧拉公式计算的单根管临界失稳压力为89790 N,远大于本算例中整体失稳平均每根管承受的轴向压力,这意味着基于欧拉公式的换热器常规设计可能无法保证不会发生管束整体失稳的情况.

    浮头式换热器壳程压力临界压力管束整体失稳

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    正常余热排出热交换器超流量运行分析

    李经怀龚震鑫尤岩张菲茜...
    48-54页
    查看更多>>摘要：针对核电厂调试过程中由于管道及节流件阻力以及流量分配变化导致的正常余热排出热交换器壳侧流量超出额定流量的问题,利用HTRI软件对120％流量下的热工和流致振动情况进行分析,其中间隙流速与临界流速比值最大为0.25(小于1),并且最大卡门旋涡振幅/管间隙最大值为0.04,小于判定准则中0.5的限值,结果表明120％流量下无流致振动风险;同时,热工计算时壳侧进口处流体密度和流速平方乘积(ρν2)超出标准限值要求,进一步采用有限元方法对拉杆和防冲挡板进行力学分析,分析结果表明,结构设计满足限值要求.实际工程调试过程中,设备在120％流量工况下,仍然能够安全运行.综合分析,该正常余热排出热交换器壳侧在超20％设计流量时,工程上能够满足要求.

    热交换器正常余热排出系统热工分析振动分析力学分析

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    相邻腐蚀缺陷间相互作用规律及其对管道失效压力的影响

    熊道英张怡王垚帅义...
    55-67页
    查看更多>>摘要：针对长输管道腐蚀缺陷位置分布随机性强、缺陷以群落表征的特点,建立对称与非对称双缺陷管道的有限元模型,研究轴向与环向排列的双缺陷间相互作用及其对管道失效压力的影响,确定缺陷尺寸及间距对不同排列缺陷下管道失效压力的影响,提出了适用于非对称缺陷的缺陷间相互作用准则.结果表明,轴向排列缺陷与深度不同的环向排列缺陷,其缺陷间相互作用均随缺陷间距增加呈非线性增长趋势;而对于深度相同的环向排列缺陷,其缺陷间相互作用随缺陷间距增加,先减小、后上升,且在环向间距为0.01πD时取得最小值;非对称缺陷间相互作用一般要弱于对称缺陷,且非对称缺陷下的管道失效压力一般由腐蚀程度较严重缺陷决定;缺陷间轴向相互作用距离由缺陷长度决定,长度增加会缩减缺陷间轴向相互作用极限距离,当缺陷长度超出8.36√Dt时,可以忽略缺陷间相互作用;确定相邻缺陷环向相互作用极限距离为0.18πD.该研究为存在相互作用缺陷管道的失效压力评估提供了一种新方法.

    管道双缺陷有限元模型相互作用准则失效压力

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    常压塔塔顶冷凝系统设备腐蚀计算与风险评估

    程伟陈炜陈益辉任日菊...
    68-76页
    查看更多>>摘要：针对当前API 581风险评估模型可以计算压力容器、压力管道的失效可能性和失效后果,确定高风险设备,但却无法预测设备高风险位置等方面的不足,将Aspen工艺模拟、热力学计算、流体计算与API 581风险评估模型结合起来,对某石化厂常压塔顶冷凝系统设备进行腐蚀计算和风险评估.计算结果表明,在典型工况下,该常压塔顶冷凝系统的露点温度为86℃、NH4Cl结晶温度为117℃、NH4Cl潮解温度为97℃;常压塔顶出口管道P-21701的第1,2个弯头、板换E-101A～D出口管道P-21908/P-21910/P-21912/P-21914的第2个弯头、板换E-101A～D管束为高风险位置.腐蚀计算与风险评估结果可为常减压装置腐蚀防护与风险管理提供参考.

    常减压装置常压塔腐蚀计算风险评估

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    油气管道漏磁内检测三维有限元动态仿真分析与验证

    赵番
    77-86页
    查看更多>>摘要：为解决管道漏磁内检测缺陷量化精度不足的问题,建立漏磁内检测三维有限元动态数值仿真模型,从理论上研究缺陷对漏磁信号的影响规律.为提升缺陷附近的网格质量、降低其他区域网格量,设计了三维有限元仿真模型,将单元数减少到原来的34％,计算时间缩短为原来的4％.在钢刷与管道之间引入带有适当间隙的运动域,将模型由静态变为动态,并建立等效磁路模型,补偿引入间隙的影响.设计了漏磁动态测试平台,在简易漏磁检测器和缺陷样管上进行有限元仿真验证,结果显示,仿真和试验的轴向峰值误差为0.57％,径向两峰值误差为0.41％和0.14％.该漏磁信号有限元仿真与动态试验相结合的方法可有效节约试验时间和成本.

    油气管道有限元仿真等效磁路动态测试

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