АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ УКРЕПЛЕННОГО НАКЛАДНЫМ КОЛЬЦОМ ШТУЦЕРНОГО УЗЛА С УЧЕТОМ ДЕФЕКТОВ СБОРКИ

И. В. Аписов, О. В. Четверткова, Д. В. Каретников, И. Г. Ибрагимов, Т. Э. Закиров

Аннотация


На основании данных, полученных при измерении фактического зазора между корпусом и укрепляющим кольцом в штуцерных узлах, действующих сосудов и аппаратов, показано не соответствие реальных геометрических характеристик узлов требованиям нормативно-технической документации, в первую очередь ГОСТ Р 52630-2006 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия». Для обоснования актуальности повышения качества изготовления данных узлов, с целью обеспечения заданного ресурса аппаратов, проведено моделирование напряженно-деформированного состояния штуцерного узла с укрепляющим кольцом в зависимости от величины зазора между корпусом и укрепляющим элементом. Математическое моделирование проводилось методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS. В статье представлены и проанализированы полученные графики распределения напряжений вдоль образующей обечайки в зависимости от расстояния до штуцера, зависимость максимальных эквивалентных напряжений в штуцерном узле от величины зазора между корпусом и укрепляющим кольцом и поля распределения эквивалентных напряжений по поверхности штуцерного узла. Анализ полученных зависимостей показал, что для данного узла характерна неравномерность распределения полей эквивалентных напряжений по площади узла, при этом максимальные напряжения в штуцерном узле возникают на внутренней поверхности в месте сопряжения обечайки и штуцера вне зависимости от наличия укрепляющего элемента и зазора между ним и корпусом аппарата. На основе анализа полученных зависимостей показано несовершенство применяемых, на сегодняшний день, методик расчёта штуцерных узлов в исполнении с укрепляющим кольцом без учета величины зазора и других отклонений формы узла от модели, применяемой в расчёте.

Ключевые слова


opening’s strengthening design procedure;restorative ring;stresses in vessel’s connecting pipe;vessel’s body;корпус аппарата;напряжение в штуцерном элементе;расчёт укреплений отверстий;укрепляющее кольцо

Полный текст:

PDF

Литература


ГОСТ Р 52630-2006 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2006. 68 с.

Типовой технологический процесс на изготовление и установку колец укрепляющих по нормали У23.05-У23.08. ОАО «Уралтехнострой-Туймазыхиммаш». Туймазы, 2013. 65 с.

Пимштейн П.Г., Мордина Г.М., Барабанова Л.П. Напряженное состояние штуцерных узлов в цилиндрической стенке сосудов давления // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2003. № 4. С. 3-5.

Скопинский В.Н., Берков Н.А., Вожова Н.В. Упругопластический анализ напряжений в пересекающихся цилиндрических оболочках, укрепленных накладным кольцом //Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2010. № 4. С. 14.

Сабитов М.Х., Поникаров С.И. Анализ напряженно – деформированного состояния штуцерных узлов в расчете на малоцикловую прочность сосудов давления //Вестник Казанского технологического университета. 2011. №20. С. 208-212.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2014-5-223-237

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.