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    钢制矩形容器加强筋开裂失效原因分析.pdf

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    钢制矩形容器加强筋开裂失效原因分析.pdf

    第43卷第5期 2014年9月 石油化工设备 PETRC卜CHEMICAL EQUIPMENT VoL 43 NO.5 Sept.2014 文章编号10007466201405009205 钢制矩形容器加强筋开裂失效原因分析 刘江歌 ,吕春晓。,宫慧君。 1.中海油能源发展股份有限公司油田建设工程公司,天津300452; 2.海洋石油工程股份有限公司,天津300452; 3.川I庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司,陕西西安 710018 摘要针对某钢制矩形容器在试压过程中出现加强筋开裂失效的现象,从该设备设计时的材料选 用、制造过程中的异种钢焊接和产品质量控制等方面进行了分析,同时应用有限元软件ANSYS进 行了具体的分析设计计算。结果表明,该罐体加强筋对接处未按设计图样要求进行开坡口的全熔 透焊接是造成在试压过程中出现加强筋开裂失效的主要原因。根据分析设计计算结果,试验工况 下最大变形量和最大应力与最大允许值比较接近,说明此部位需进行加强,以避免由于局部应力过 大而导致设备发生失效。 关键词钢制矩形容器;加强筋;开裂失效;异种钢焊接; 中图分类号TQo53.2 文献标志码B 分析;设计 doi10.3969/j.issn.10007466.2014.05.021 Crack Failure Analysis of Steel Rectangular Tank Stifle-ner LIU Jiang-ge ,LU Chun-xiao2,GONG Hui-j un3 1.CNOOC Energy TechnologyServicesOilfield Construction Engineering Co., Tianjin 300452,China;2.Offshore Oil Engineering Co.Ltd.,Tianjin 300452,China; 3.Chuanqing Drilling Engineering Company Limited Changqing General Drilling Company,Xi’an 710018,China AbstractFor the situation that the steel rectangular tank’S stiffener in a proj ect was cracking during hydraulic test,firstly the analysis was carried out in three aspectsmaterial chosen during designing,dissimilar steel welding during fabrication and quality control during inspection.And then the detailed analytical calculation was.applied using the ANSYS software.The result shows that stiffeners’welding was nonfull penetration weld,and not according to the construction drawing,which was the main cause for crack failure of steel rectangular tank’S stiffeners.Ac cording to the result of analytieal calculation,when the maximum deation and maximum stress iS close to the maximum allowable value under test condition,measures should be taken to reinforce the corresponding position.Otherwise the local stress is SO large that the tank failure will occur. Key wordssteel rectangular tank;stiffener;crack failure;dissimilar steel welding;analysis; design 收稿日期20140419 作者简介刘江歌1981一,女,河南巩义人,工程师,硕士,从事海洋平台模块机械设计工作。 96 石油化工设备 2014年第43卷 [2] [3] [4] [5] [6] 郭晶,程惠君.大厚度异种钢焊接接头焊接裂纹形成原 因及对策rJ1.石油化工设备,2008,3746165. GUO Jing。CHENG Huijun.Cause of Cracking in Heterogeneity Metal Weld Joints with Greater Thick ness[J].Petrochemical Equipment,2008,374 61-65. 张运祥,王勇,张利红.低碳钢与奥氏体不锈钢焊接裂 纹的预防措施[J].内江科技,20091091. ZHANG Yun-xiang,WANG Yong,ZHANG Li hong.Preventive Measures for Weld Cracks in Auste nitic Stainless and Mild Steel[J].Neij iang Science and Technology,20091091. 孙维玲.奥氏体不锈钢复合板焊接裂纹分析及对策 [J].石油化工设备,1998,2764850. SUN Weiling.Analysis of Weld Cracks in Austenitic Stainless Clad Steel Plate and Its Countermeasure[J]. Petrochemical Equipment,1998,2764850. NB/T 47003.12O。9,钢制焊接常压容器Is]. NB/T 47003.12OO9,Steel Welded Atmospheric Pressure VesselsS]. 郭应征,曾昭景,施孝春,等.有限长矩形压力容器的应 力分析法[J].化工机械,1995,223152158. GU0 Yingzheng,ZENG Zhaojing,SHI Xiaochun, et a1.Stress Analysis of Rectangular Pressure Vessels with Finite Length[J].C,hemicaI EngineeringMa chinery,1995,223152-158. [7]储乐平,孙章权.海洋平台大型矩形常压容器的框架结 构式设计方法[J].压力容器,2006,23102326. CHU Leping,SUN Zhangquan.Frame Type Struc tural Design for Large Rectangular Atmos pheric Tank on Offshore Plat[J].Pressure Vessel Technology,2006,23102326. [8] 陈耀坤.矩形常压容器壁板高宽比对应力分布及壁板 加强的影响[J].石油化工设备,2012,4164952. CHEN Yaokun.Effects of Height tO Width Aspect Ratio of Rectangular Atmospheric Vessel Wall Plate on Stress Distribution and Strengthen[J].Petrochemical Equipment,2012,4164952. [9]贺华.氨冷器壳体开裂失效原因分析[J].化工装备技 术,2001,2251921. HE Hua.The Fracture Failure Analysis of the Shell of a Ammonia Condenser[J].Chemical Equipment Technology,2001,2251921. [1o]NB/T 47O142O11,承压设备用焊接工艺评定[s]. NB/T 47014--2011,Welding Procedure Qualification for Pressure Equipment[S]. [11]NB/T 47O152O11,压力容器焊接规程[s]. NB/T 47O152O11。Welding Specification for Pres sure Vessels[S]. 杜编 欢迎订阅石油化工设备期刊 石油化工设备期刊系经国家科委和新闻出版署共同审核批准,中国石油和石油化工设备工业协会与 兰州石油机械研究所合办的全国性期刊,面向全国石油化工、炼油、化工、化肥行业以及相邻的制药、轻工、动 力、机械等诸领域的工程技术人员、大专院校师生、经营管理人员和技术领导干部。开设有标准化、试验研 究、设计计算、专题评述、技术经济评述、制造技术、技术应用、经验交流、文献题录以及图片信息舞台等栏目, 并有丰富的产品广告信息。 本刊系美国化学文摘cA收录期刊,荷兰Elsevier.收录期刊,中国科技核心期刊中国科技论文统计 源期刊,自1995年起被美国工程信息公司Ei定为Ei Page One数据库收录期刊,1996年人编中国学术 期刊光盘版CAJCD,1998年加人中国期刊网。先后荣获全国机械行业优秀科技期刊一等奖,第五届、 第六届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖和甘肃省优秀期刊。国内外公开发行,双月刊,大16开本, 单价2O元,全年订价120元。全国各地邮局均可订阅,邮发代号5419。 逾期订阅者可向本刊杂志社索取订单。 地 址甘肃省兰州市安宁区蓝科路8号730070 Emailsyhgsb1 63.corn 电 话09317639660,02157207611 传 真09317639669,02157208839

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