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《辽宁石油化工大学》 2010年
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压力容器蚀坑群干涉效应及安全评价

赵菊  
【摘要】:压力容器是工业领域中广泛使用的承压设备,所接触的介质多为高温、腐蚀或易燃易爆物,一旦发生事故,将会给人们的生命财产造成不可估量的损失。正是压力容器工作环境的原因,在制造或服役期间,由于工作介质的腐蚀或在安装、运输过程中因操作的疏忽容易在容器的内外表面产生大量的蚀坑。 蚀坑缺陷的存在,会在压力容器表面产生局部结构不连续,从而产生应力集中,同时由于压力容器的工作环境复杂、工况严峻,可能在蚀坑处产生裂纹并引发开裂,严重影响压力容器的承载能力,并危及压力容器的使用寿命。因此,对含蚀坑缺陷的压力容器进行力学分析和安全评定非常必要。 蚀坑缺陷是体缺陷,不容易用常规方法进行应力分析。本文通过ANSYS有限元分析软件对压力容器内表面上分布方向不同、蚀坑个数不同条件下的蚀坑群缺陷进行了应力分析,进一步分析研究了蚀坑缺陷在不同条件下对压力容器应力分布和应力集中系数情况的影响,即蚀坑群之间的干涉效应,得出以下结论: ⑴压力容器凹坑的存在能够产生应力集中,对压力容器的安全运行产生了极为不利的影响,应引起足够重视。 ⑵沿环向排列的双凹坑,应力集中系数随着两凹坑中心距的增加,先减小后增加,最后趋于恒定,当两凹坑相切时应力集中系数最小。 ⑶沿着轴向排列的双凹坑,应力集中系数随着两凹坑中心距的增加,先增大后减小,最后趋于恒定,当两凹坑相切时应力集中系数最大。所以轴向排列的双凹坑要比环向排列的双凹坑危险。 ⑷在各种情况下,当凹坑间距增大到一定程度时(L≥3.0),各凹坑之间几乎无影响。 ⑸当凹坑间距大到互不影响的距离时,随着凹坑数量的增加,对应力集中系数的影响较小。 ⑹轴向排列的凹坑要比环向排列的凹坑危险,要重点评定。
【学位授予单位】:辽宁石油化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH49

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