РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЛОКАЛЬНО УКРЕПЛЕННЫХ ШТУЦЕРНЫХ УЗЛОВ С РЕБРАМИ ЖЕСТКОСТИ

А. М. Файрушин, М. З. Зарипов, Д. В. Каретников, Д. Н. Яковлева, А. В. Исламова

Аннотация


Безопасность эксплуатации объектов нефтегазохимического комплекса зависит от ресурса работы каждого конкретного узла того или иного аппарата. Одной из актуальных задач на сегодняшний день является выявление потенциально опасных мест в объекте и работа над прогнозированием ресурса безопасной эксплуатации и снижением вероятности внезапного разрушения.

Одним из таких мест является узел вварки штуцера (штуцерный узел), который ввиду различной деформационной способности вызывает концентрацию дополнительных напряжений и требует особого внимания при проектировании и изготовлении аппаратов.

В данной работе рассматривается один из основных способов укрепления отверстия – укрепление накладными кольцами, указываются достоинства и недостатки применения укрепляющих колец. Анализ основных способов укрепления отверстий сосудов и аппаратов, работающих под давлением, показывает, что сложности в проектировании и установке укрепляющих колец заключаются в технологии сборки, обнаружении дефектов сварного шва и обнаружение локального местоположения данного дефекта.

В работе показаны возможности применения локально укрепленных ребрами штуцерных узлов, которые в отдельных случаях могут служить альтернативой укрепляющим кольцам, а также являются более технологичными в изготовлении, ремонте и контроле. Проведенные расчеты показывают, что использование для укрепления отверстия двух ребер жесткости, ориентированных вдоль образующей обечайки позволяет при статической нагрузке снизить напряжения в области приварки штуцера к корпусу аппарата. Проведенные при этом практические эксперименты показывали, что в условиях динамического нагружения категорически не рекомендуется использовать укрепление штуцера с локальными ребрами жесткости, ориентированными вдоль образующей обечайки.


Ключевые слова


finite element method;reinforcing ring;stress-strain state;stresses in vessel’s connecting pipe;vessel’s body;корпус аппарата;метод конечных элементов;напряжение в штуцерном элементе;напряженно-деформированное состояние;укрепляющее кольцо

Полный текст:

PDF

Литература


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

Анализ напряженного состояния укрепленного накладным кольцом штуцерного узла с учетом дефектов сборки / Аписов И.В. [и др.] // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. 2014. № 5. С.223-237. URL: http://ogbus.ru/issues/5_2014/.

Разработка методики контроля прилегания укрепляющего кольца к поверхности корпуса аппарата / Аписов И.В. [и др.] // Нефтегазовое дело. 2014. Т. 12, № 4. С. 148-156.

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-2017-6-76-95

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.