压力容器切向开孔接管区应力分析与设计

压力容器是国民经济各部门广泛使用的重要设备。分气缸主要配套设备，用于把锅炉运行时所产生的蒸汽分配到各路管道中去，分汽缸系承压设备，属压力容器，其承压能力，容量应与配套锅炉相对应。分汽缸主要受压元件为：封头，壳体材料等。压力容器并对每个类别的压力容器在设计、制造过程，以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。压力容器已实施进口商品安全质量许可制度，未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口。不锈钢储罐封性好；密封式设计彻底杜绝了空气飘尘中有害物质和蚊虫入侵罐内，确保水质不受外界污染和滋生红虫。在核工业、石化工业、轻工业、发电厂、化工工业、制药工业等工业生产中，压力容器的开取形式多种多样，一般采用正交开取或斜取形式，但由于工艺条件的需要，压力容器切向开口管也有多种类型，即开口孔的结构和压力容器管的切向连接。压力容器向开孔方向的切割形式逐渐形成，其较小的开孔相对容易形成大的开孔结构，增加了气缸的几何不连续性，导致开孔附近区域的应力集中，对气缸造成局部高应力。因此，应力分析和强度评价是保证压力容器安全运行的关键。到目前为止，各国学者对压力容器的正交开口进行了大量的研究，但对压力容器的切割开口的研究却很少报道。

本文对压力容器切向开口管进行了有限元应力分析，并根据JB4732压力容器分析和设计标准对结构的强度进行了评价。同时，对相同结构尺寸的正交开口喷嘴进行应力分析，以比较两种开孔连接结构的应力分布和应力集中。

示出了有限元模型压力容器切向开口喷嘴。几何参数如下：圆柱体内径为2，壁厚为0.008 mm;喷嘴直径为325毫米×8毫米。压力容器的切向开口充分利用对称性，并且压力容器切向连接，沿圆筒的纵向方向，沿圆周方向取0.5米长。拿，“;接管1米长的规模。

压力容器筒体材料为Q235-B接管材料20钢，设计内压JP为0.18MPa，设计温度115℃，设计条件下材料力学参数为：筒体材料弹性模量E为1.90x1rfmpa材料的Po。Isson比值为0.3设计应力强度Sm=130MPa接管弹性模量应力强度最大值Mmax=213MPa。它的位置比第一个大。

应力强度Sm=145 MPa。边界条件压力容器切向开口喷嘴。位移边界条件为AX=，Pa为AZ=圆柱中段左端，其中JP为设计压力，衬垫为圆柱直径，m，5为圆柱壁厚。给出了压力容器切向开口喷嘴在开孔附近圆筒壁上的应力集中系数。从图解中可以看出，管道内壁附近的应力集中系数最大，最大应力集中系数Kmax为6.759，管道附近的应力变化较大，梯度较大。压力容器正交开口喷嘴的应力集中系数在开孔位置附近的缸壁上相对较小。最大应力集中系数kmax=5.014可以在压力容器的切向开口喷嘴形式中看到。分别对A≤A路径和B≤B路径分别对压力容器的应力集中系数值进行了线性化处理，并按表1所示对压力容器的强度进行了评估。评价结果表明，两种路径的强度都是足够的。