在催化劑制備罐設(shè)計(jì)的過程中,使用的橢圓封頭的開孔的接管結(jié)構(gòu)會對其結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生不會程度的影響,遇到較大的管道載荷,經(jīng)過管道載荷和內(nèi)壓共同的作用下,橢圓封頭開孔接管結(jié)構(gòu)不連續(xù)引起的彎曲應(yīng)力具有一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的性質(zhì)。
在對其應(yīng)力大小進(jìn)行分析的過程中,我們目前可采用有限元分析方法,對橢圓封頭開孔接管結(jié)構(gòu)局部的實(shí)際力學(xué)行為進(jìn)行分析研究,以彈性應(yīng)力分析和塑性失效準(zhǔn)則、彈塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ),對局部應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行了安全評定。根據(jù)三維橢圓封頭軸向開孔接管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和載荷特性,計(jì)算采用三維力學(xué)模型。網(wǎng)格劃分采用20節(jié)點(diǎn)六面體單元,并對接管與封頭過渡區(qū)域網(wǎng)格加密,共109196個(gè)節(jié)點(diǎn),24865個(gè)單元。
利用這種分析方法能夠?qū)ζ湓谕廨d荷和內(nèi)壓共同作用以及內(nèi)壓作用下進(jìn)行了分別計(jì)算,從而計(jì)算出橢圓封頭開孔接管局部不連續(xù)處的應(yīng)力分布狀態(tài)。在應(yīng)力處沿封頭壁厚方向選取路徑進(jìn)行線性化處理,并將兩種工況作用下的應(yīng)力分類結(jié)果進(jìn)行比較。
經(jīng)過對比可知,在管道外載荷和內(nèi)壓共同作用下,橢圓封頭開孔接管結(jié)構(gòu)局部不連續(xù)引起的彎曲應(yīng)力具有一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的性質(zhì),并且隨著管道外載荷的增大,一次應(yīng)力成分占的比例越大。
經(jīng)過以上對橢圓封頭局部應(yīng)力的分析我們可以看出來,該方法能夠有效的對結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)進(jìn)行分析,避免了應(yīng)力分類的盲目,以塑性失效準(zhǔn)則、彈塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ)的分析設(shè)計(jì),是與工程力學(xué)緊密結(jié)合的產(chǎn)物,它不僅解決了壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì)中無法解決的問題,也是容器設(shè)計(jì)觀念與方法上的一個(gè)飛躍。
1)對原材料的驗(yàn)收加強(qiáng),確保橢圓封頭的原材料不會出現(xiàn)內(nèi)外的缺陷,對于板坯進(jìn)行切割的時(shí)候,一定要將周邊打磨的較為光滑;
2)提高橢圓封頭在化學(xué)成分,在不改變成形工藝的情況之下,使用比較的材料;
3)將橢圓封頭在加工后的溫度上加以提升,在溫度適當(dāng)?shù)那闆r下進(jìn)行旋壓的工藝處理;
4)橢圓封頭的熱處理方式,因?yàn)楣倘艿奶幚矸绞?,可以有效的將馬氏的性能直接恢復(fù);
5)焊接質(zhì)量的提升,在對橢圓封頭進(jìn)行旋制之前,首先對其內(nèi)外部的缺陷進(jìn)行詳細(xì)的檢查,選擇較為合適的焊接工藝,這樣可以有效的提升焊接在接頭上的力學(xué)性能,降低熱影響的區(qū)域。
橢圓封頭在使用過程中需要檢測哪些問題:
封頭的種類有很多種,有錐形的封頭、圓形封頭、球型封頭、無折邊封頭、平形、蝶形封頭、不銹鋼封頭,類型不同的封頭應(yīng)用的場合也不一樣,其中小型的封頭一般都是無拼接的整體成型,大、中型封頭是先拼接后成型,特大型封頭一般是分塊制作,這樣就容易運(yùn)輸了,后組焊在一起。拼接的間隔應(yīng)有大于3δ,且不小于100mm,但制冷設(shè)備很難達(dá)到這一要求,有其特殊性,碟形封頭的r處避免拼接,會減薄高應(yīng)力,拼接時(shí)焊縫方向勿必要是徑向和環(huán)向焊接。
對于先拼接后成型的封頭,拼接焊縫應(yīng)進(jìn)行超聲波檢測或者射線檢測,合格級別隨設(shè)備殼體走。后成型的焊縫檢測級別、比例與設(shè)備殼體相同
封頭的拼接工藝制造過程:首先下料,然后由小板拼成大板,再進(jìn)行無損檢測,如果在沒有成型前做檢測是不對的,這樣不能保證封頭的質(zhì)量。