橢圓封頭是高壓容器上的堵塞裝置,為了保證使用時(shí)正常工作,我們應(yīng)定時(shí)對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和檢查,遇到問題應(yīng)按以下步驟進(jìn)行處理:
1.橢圓封頭直邊段開裂,其原因可能是受到材料內(nèi)部拉應(yīng)力和介質(zhì)腐蝕形成,遇到這種情況,應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù),保持直邊段光滑,避免出現(xiàn)應(yīng)力集中的問題;
2.進(jìn)行裝配時(shí),還應(yīng)嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量,避免強(qiáng)力組裝,減少組裝應(yīng)力;
3.焊接封頭和筒體的過程中,應(yīng)盡可能減少熱量輸入;
4.使用橢圓封頭時(shí),需保持良好的工作環(huán)境,遠(yuǎn)離腐蝕的環(huán)境;
5.封頭出現(xiàn)裂紋,應(yīng)在工作現(xiàn)場(chǎng)使用等離子,沿環(huán)縫切割將封頭取下,然后安裝質(zhì)量好的橢圓封頭,新封頭安裝好以后進(jìn)行焊接時(shí),應(yīng)盡量減少熱量輸入,使敏化處理范圍盡可能的小,減少焊接應(yīng)力; 綜上所述,只有按時(shí)進(jìn)行維護(hù),按規(guī)范要求操作,才能消除隱患,延長(zhǎng)使用壽命。
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(huì)對(duì)其結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生不會(huì)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(duì)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(duì)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(duì)局部應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行了安全評(píng)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)原材料的驗(yàn)收加強(qiáng),確保橢圓封頭的原材料不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)外的缺陷,對(duì)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)楣倘艿奶幚矸绞剑梢杂行У膶ⅠR氏的性能直接恢復(fù);
5)焊接質(zhì)量的提升,在對(duì)橢圓封頭進(jìn)行旋制之前,首先對(duì)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。