德國(guó)KEMLOCK快開(kāi)盲板安全聯(lián)鎖功能

在總結(jié)了多種盲板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)后,作者自行設(shè)計(jì)了一種新的盲板——環(huán)鎖型快開(kāi)盲板。本文介紹了該盲板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及使用效果。

介紹了1種不同于舊式快開(kāi)盲板的脹圈補(bǔ)償型新型快開(kāi)盲板,該盲板具有工藝先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、安全性能高及維護(hù)費(fèi)用低的特點(diǎn),使用效果良好。

系統(tǒng)地介紹了三瓣式卡箍型快開(kāi)盲板的結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)參數(shù)和主要特點(diǎn)。在三瓣式卡箍型快開(kāi)盲板設(shè)計(jì)過(guò)程中,關(guān)鍵受壓件采用有限單元法進(jìn)行應(yīng)力分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用證明:三瓣式卡箍型快開(kāi)盲板結(jié)構(gòu)合理、開(kāi)閉靈活、操作方便、使用安全可靠,具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

本文應(yīng)用有限元分析軟件ansys中的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊,對(duì)mbkg700型卡箍式快開(kāi)盲板的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),探尋快開(kāi)盲板的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,結(jié)果證明優(yōu)化分析能在保證強(qiáng)度的前提下有效地減輕重量和提高設(shè)計(jì)效率,使結(jié)構(gòu)接近等強(qiáng)度設(shè)計(jì),提高了產(chǎn)品的品質(zhì),對(duì)盲板的設(shè)計(jì)具有重大的理論意義和實(shí)際指導(dǎo)作用。

闡述了卡環(huán)型快開(kāi)盲板的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并根據(jù)有限元法設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)分析,提出了一些設(shè)計(jì)方向和在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的幾個(gè)問(wèn)題

目前國(guó)內(nèi)有三種收發(fā)球筒盲板,法蘭式盲板、法蘭式快開(kāi)盲板和由四川石油管理局設(shè)計(jì)的蝶形快開(kāi)盲板。這些端蓋盲板與收發(fā)球筒殼體的連接都是采用12個(gè)m30以上的螺栓連接,后兩者采用了快速連接螺栓,節(jié)省了穿螺栓和不用全部松掉螺帽的時(shí)間,與前者相比提高了拆裝速度,故稱為“快開(kāi)盲板”。但工人拆、裝一次也還需20～30min。為了減輕工人的勞動(dòng)

介紹了插板式快開(kāi)盲板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及使用前景。這種盲板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能齊全，臥式及立式場(chǎng)合均可使用。

本文根據(jù)疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律并結(jié)合我國(guó)的有關(guān)安全評(píng)定規(guī)范,推導(dǎo)了盲板的破損安全設(shè)計(jì)基本步驟,同時(shí)把控制管理的基本思想引入斷裂安全評(píng)定之中,推導(dǎo)了不同類型的裂紋及其大小與構(gòu)件疲勞壽命之間的關(guān)系,得到了便于工程應(yīng)用的斷裂控制管理曲線。除盲板外,本文對(duì)一般壓力容器和管道的疲勞壽命設(shè)計(jì)仍然具有指導(dǎo)性意義。

通過(guò)對(duì)收發(fā)球筒進(jìn)行帶壓試驗(yàn),找出導(dǎo)致清管系統(tǒng)快開(kāi)盲板帶壓運(yùn)行的主要原因,并提出解決的措施。

在石油和天然氣行業(yè)中,快開(kāi)盲板是石油、天然氣長(zhǎng)輸管道站、場(chǎng)常用的重要設(shè)備,它廣泛應(yīng)用于清管器收發(fā)筒、分離器、過(guò)濾器等管道設(shè)備上,作為承壓設(shè)備在高酸氣田生產(chǎn)中具有重要的作用,通過(guò)對(duì)快開(kāi)盲板的研究分析,并在結(jié)構(gòu)、材質(zhì)選擇、制造工藝等方面進(jìn)行分析,反映快開(kāi)盲板在高酸氣田的應(yīng)用現(xiàn)狀,為快開(kāi)盲板更好的適用于高酸氣田起到巨大的推動(dòng)作用。

根據(jù)盲板結(jié)構(gòu)及載荷特點(diǎn),建立周期性邊界條件力學(xué)模型,利用ansys有限元分析軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱應(yīng)力耦合分析。在取得線性化應(yīng)力分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,依據(jù)jb4732—1995《鋼制壓力容器—分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,選取不同路徑對(duì)插扣型快開(kāi)盲板進(jìn)行強(qiáng)度校核,結(jié)果表明強(qiáng)度滿足要求。

由遼河油田設(shè)計(jì)院與牡丹江石油專用工具廠共同研制的新型插扣式快開(kāi)盲板,于1991年2月5日在遼河石油勘探局科技發(fā)展部組織的技術(shù)鑒定會(huì)上通過(guò)了局級(jí)鑒定。代表們認(rèn)為:該盲板具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)新穎、關(guān)閉靈活、密閉性能好、安全可靠及容易加工等特點(diǎn)。在生產(chǎn)中試用13臺(tái),效果良好、效益明顯,受到使用單位好評(píng),達(dá)到了國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

西二線生產(chǎn)設(shè)備大多數(shù)為進(jìn)口的成套設(shè)備,在運(yùn)行性能方面存在較大的優(yōu)勢(shì),但也存在備件供貨周期長(zhǎng)、價(jià)格高昂等缺陷,制約了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。本文以快開(kāi)盲板密封圈國(guó)產(chǎn)化為突破口,對(duì)比材質(zhì)和使用環(huán)境,通過(guò)站場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用,從而為設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

介紹了快開(kāi)盲板耐蝕層堆焊的焊接要求，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件的規(guī)定對(duì)堆焊試件進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果完全滿足要求，該工藝已在快開(kāi)盲板的制造之中使用。

介紹了快開(kāi)盲板耐蝕層堆焊的焊接要求，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件的規(guī)定對(duì)堆焊試件進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果完全滿足要求，該工藝已在快開(kāi)盲板的制造之中使用。

db270mm d1260mm c10mm dg223.3mm pc10mpa b5.3mm y0比壓力 h130mm h29.5mm d0280mm δp40mm σt178mpa 0.7σt124.6 di4mm h210mm s20 d2280 d0320 s010 μ0.31平均壁溫下材料的泊松比 l258 l116 σt178mpa 0.9σt160.2 l130 條件域 條件域 條件域 h310 s130 di200 d3260 μ0.31平均壁溫下材料的泊松比 dc223.3密封接觸圓直徑 σt178mpa設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 0.9σt160.2 sol15 db270 dg223.3 d2280 l258 σt/b202.5設(shè)計(jì)溫度下的螺栓許用應(yīng)力 α6

編制校對(duì)審核 . 北京東方華智石油工程有限公司 orientalhuazhipetroleumengineeringco.ltd.,beijing 設(shè)計(jì)證書(shū)編號(hào):a111002475 技術(shù)規(guī)格書(shū) 項(xiàng)目號(hào)：d-gp-1340 文件號(hào)：dd-gi00-ma01-sp06 氣化邯鄲工程支線管網(wǎng)項(xiàng)目 版次：0 階段：施工圖設(shè)計(jì) 第1頁(yè)共13頁(yè) 日期：2015.12.05 快開(kāi)盲板 技術(shù)規(guī)格書(shū) 北京東方華智石油工程有限公司 orientalhuazhipetroleumengineeringco.ltd.,beijing 快開(kāi)盲板 技術(shù)規(guī)格書(shū) 項(xiàng)目號(hào)：d-gp-1340 文件號(hào)：dd-gi00-ma01-sp06 第2頁(yè)共13頁(yè) 目錄 第一部分基本要求.......................

三瓣式卡箍型快開(kāi)盲板的研制

本文利用有限元軟件對(duì)快開(kāi)盲板蓋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模擬,得到了應(yīng)力分布云圖和位移分布圖,并采用jb4732對(duì)其進(jìn)行了強(qiáng)度剛度分析。所得結(jié)論對(duì)今后快開(kāi)盲板蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)作用。

在有限元ansys軟件中,建立了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型,將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成軸對(duì)稱模型,變換結(jié)構(gòu)尺寸。通過(guò)一系列的命令流計(jì)算應(yīng)力奇異點(diǎn)周圍的應(yīng)力強(qiáng)度因子,然后分析應(yīng)力強(qiáng)度因子與各結(jié)構(gòu)尺寸的參數(shù)之間的關(guān)系,并與j積分計(jì)算所得數(shù)值進(jìn)行比較,結(jié)果表明,應(yīng)用j積分計(jì)算kⅰ具有可行性。

利用有限元軟件對(duì)快開(kāi)盲板筒體結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真模擬,得到了應(yīng)力分布云圖和位移分布圖,并采用jb4732對(duì)其進(jìn)行了強(qiáng)度剛度分析。所得結(jié)論對(duì)今后快開(kāi)盲板筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)作用。

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