ASME压力容器强度计算软件.
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NSAS压力容器管口强度分析软件介绍NSAS (Nozzle Strength Analysis System) 压力容器管口强度分析软件(以下简称NSAS) 是由北京希格玛仿真技术有限公司开发的专用有限元计算软件,可对压力容器设计行业中各种常见的壳体管口进行局部应力分析及强度评定。
NSAS软件操作界面简单,结合压力容器工程师设计工作的特点,将有限元分析过程进行了封装,可自动依据相关标准出具应力分析报告,大幅提高压力容器工程师的工作效率,是一款压力容器工程师得力的辅助设计软件。
NSAS目前提供了柱壳开孔,正锥开孔,碟形、半球形、椭圆形封头开孔、平盖上开孔等6大类壳体上的各向管口(柱壳径向、偏心和任意角度斜接管;正锥径向、法向和偏心接管;各封头轴向、法向和偏心接管;垂直和倾斜)的应力分析模型;在接管与壳体连接的焊缝区提供了倒角和倒圆两种外形细节的参数控制;各模型均提供了无补强、补强圈补强和整体锻件补强等三种接管形式;载荷形式考虑了内压和管口载荷(三向力和三向力矩)。
对实际工程设计中遇到的大部分壳体管口均可自动建立有限元模型并进行应力分析和强度评定。
NSAS界面结合压力容器工程师工作流程进行了优化,用户只需根据管口与壳体连接形式选择相应的模块,输入几何、材料、载荷参数,软件即可自动建立有限元模型并进行应力分析计算,用户无需学习通用有限元软件使用中从底层建立几何模型、网格划分等内容,便可快速掌握软件的使用。
软件中对模型进行有限元网格剖分、加载计算、结果后处理及应力分析报告的生成均能自动优化完成,应力分析计算完成后程序自动选取危险路径进行应力线性化处理,并依据JB4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》(2005年确认)标准进行应力分类与校核,最终自动生成详实的应力分析计算报告,整个过程均由本公司开发的独特的有限元计算模块快速完成,无需人工干预。
NSAS无论在工程项目报价阶段还是详细设计阶段均可使用,计算简单快捷,既可以对壳体上管口进行局部应力强度校核,也可以在疲劳设备整体应力分析前对各个管口的局部进行初步校核试算,大大提高压力容器工程师进行应力分析工作的效率。
图2 有限元模型
快速断裂分析
分析方法
2021版ASME第III卷附录G快速断裂分析方
法,计算假想裂纹尖端应力强度因子(K
K),则计算结果满
值小于等于裂纹尖端材料韧性(Ic
假想裂纹
裂纹形状为平面半椭圆形表面裂纹;裂纹深长比
(a:l)=1:6,当筒体壁厚100mm≤t≤
a=t/4;当t<100mm时,裂纹深度
时,裂纹深度取75mm;裂纹平面垂直于最大应
对于本文计算模型,裂纹深度为30mm,长度为
对堆芯筒体,轴向裂纹计算结果比环向裂纹保守,故假
设裂纹方向为轴向。
应力强度因子计算
(1)对于远离不连续区的RPV堆芯筒体,压力引图1 堆芯筒体
中国设备工程 2023.09 (上)
新发展阶段医疗器械管理的优化策略研究。
压力容器计算小软件封头体积重量压力容器计算软件是一种用于帮助工程师和设计师确定压力容器尺寸和参数的工具。
该软件可以根据用户提供的输入信息,计算出封头的尺寸、容器的体积和重量等关键参数,从而帮助用户设计和制造符合规范要求的压力容器。
在压力容器设计中,封头是重要的组成部分之一、封头的选择和计算是确保容器安全可靠运行的关键步骤。
根据不同的应用场景和设计要求,常见的封头类型包括球形封头、圆柱体平底封头、椭圆形封头等。
而软件可以根据用户提供的压力、材料性质、容器直径等参数,自动计算出所需的封头类型和尺寸。
除了封头,容器的体积是设计过程中需要考虑的另一个重要因素。
容器的体积直接影响其承载能力和使用效果,合理的体积设计可以最大程度地提高容器的工作效率。
因此,软件可以根据用户给出的容器尺寸和材料信息,自动计算容器的体积。
另外,容器的重量也是设计中需要考虑的一个重要参数。
通过计算容器的重量,可以为制造和运输提供参考,并确保容器的结构强度和安全性。
软件可以通过用户提供的容器尺寸、材料密度等参数,自动计算出容器的重量,为用户提供有针对性的设计建议。
压力容器计算软件中,通常采用计算公式和算法来实现封头、体积和重量等参数的计算。
这些公式和算法是根据相关规范和标准进行推导和验证的,确保了计算结果的准确性和可靠性。
另外,软件还可以提供选择不同材料、压力等级和规格的功能,帮助用户根据具体需求进行参数评估和优化设计。
总结起来,压力容器计算软件是一种能够帮助工程师和设计师进行压力容器设计的工具。
通过该软件,可以根据用户提供的输入信息,计算出封头的尺寸、容器的体积和重量等关键参数,从而实现容器的合理设计和制造。
此外,该软件还可以提供材料选择、参数优化等功能,帮助用户根据具体需求进行设计和计算。
王 任 ASME BPVC.VIII.1-2021中换热管与管板连接焊缝强度计算及探讨292023,33(3)櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴毷毷毷毷设 计技 术ASMEBPVC VIII 1 2021中换热管与管板连接焊缝强度计算及探讨王 任 中国成达工程有限公司 成都 610041摘要 本文对ASMEBPVC VIII 1 2021中换热管与管板连接焊缝采用强度焊所需最小焊缝尺寸及焊缝强度计算进行分析,并与GB/T151 2014进行对比,为换热器设计中的换热管与管板的连接焊缝强度计算提供一定的参考。
关键词 强度焊 焊缝尺寸 在管壳式换热器设计中,换热管与管板连接型式通常有强度胀、强度焊、强度焊加贴胀、内孔焊,而强度焊或强度焊加贴胀应用最广。
采用强度焊或强度焊加贴胀时,换热管与管板连接焊缝尺寸要求及强度校核是换热器设计计算中非常重要的部分。
本文将结合标准规范对此计算进行分析和探讨。
1 ASMEBPVC VIII 1 2021中强度焊的分类及要求 按ASMEBPVC VIII 1 2021中UW 20章节规定,强度焊分为完全强度焊和部分强度焊。
完全强度焊与部分强度焊尺寸计算公式一致,只是设计强度与换热管轴向强度之比取值不同,完全强度焊时,取设计强度与换热管轴向强度的比值为1。
GB/T151 2014中没有对强度焊进行分类,只是对设计选定的焊接尺寸进行各工况下的应力校核。
1 1 完全强度焊对于完全强度焊,标准中要求焊缝强度应大于等于换热管的轴向强度,焊缝尺寸需满足UW20 6的要求。
根据此原则,只要换热管与管板连接焊缝尺寸满足完全强度焊的最小尺寸要求,就无需进行换热管与管板连接焊缝的轴向载荷校核,此焊缝也无需进行剪切载荷试验,只需对换热管进行轴向载荷的校核。
1 2 部分强度焊部分强度焊(非密封焊)的焊缝强度不大于换热管的轴向强度,设计强度(焊缝设计强度)是根据各工况下的轴向载荷来确定的,焊缝的最小尺寸要求是根据设计强度来进行计算的,即满足UW 20 6的要求。
PV Elite 压力容器整体设计软件Intergraph PV Elite 为用户提供了一整套压力容器分析设计解决方案。
软件执行ASME VIII-1、VIII-2(常规设计部分)、PD5500、EN13445设计规范,能够对整体设备进行诸如壁厚计算、应力校核、工况组合等通用规范计算,也可以对在役设备进行缺陷评定和寿命评估,还能够对单独设备元件进行分析选型。
PV Elite了解世界各地工程师、设计人员、采购人员、产品制造人员、检验人员的需求,能够对一个设备进行快速、精确、直观的分析。
无论是对于长期从事压力容器设计制造的技术人员,还是偶尔进行现场调试计算的项目业主,PV Elite都是一个易学易用的软件。
PV Elite 的软件特点:完备性PV Elite为全球最广泛的压力容器应用领域提供最全面的设计方法。
能够模拟分析卧式容器、立式容器、塔器、换热器等常见设备。
易用性在PV Elite中创建模型将会非常的简单,建模过程中可随时调用软件内置的在线帮助文档,帮助用户准确了解各项参数的具体定义及设置方法。
模块化功能菜单使得设计人员能够快速掌握软件的使用,提高工作效率。
准确性PV Elite的三维图形显示功能确保了模型的准确性。
实时交互的分析计算功能指引您进一步找到最终结果。
全球性作为一款全球畅销的软件,PV Elite能够支持ASMEVIII-1、VIII-2(常规设计部分)、PD5500、EN13445等主流压力容器设计规范。
可靠性PV Elite经过全球众多用户多年的使用及定期的更新和升级,已经证明了软件的可靠性。
此外,PV Elite还通过了ASME质量认证(QA)考题测试,计算结果与标准答案相差无几。
周期性PV Elite每年都会按照压力容器设计规范和标准的最新规则进行更新,并提供成熟的设计分析技术。
使用PV Elite能够让您始终站在世界压力容器设计制造技术的最前沿。
软件功能PVelite基于人们熟悉的Windows界面,设计了各种便捷的工具栏和对话框,另外,PVelite的用户自定义功能还允许用户按照自己的工作习惯对功能键进行布局。
ASME压力容器强度计算PVELITETableofContentsTable of ContentsCover Sheet (2)Title Page (3)Warnings and Errors : (4)Input Echo : (5)XY Coordinate Calculations : (11)Internal Pressure Calculations : (12)External Pressure Calculations : (18)Element and Detail Weights : (23)Nozzle Flange MAWP : (26)Conical Section : (27)Center of Gravity Calculation : (29)Nozzle Calcs. : Noz N1 Fr20 (30)Nozzle Calcs. : Noz N1 Fr40 (32)Nozzle Calcs. : Noz N1 Fr50 (34)Nozzle Schedule : (41)Nozzle Summary : (42)MDMT Summary : (43)Vessel Design Summary : (44)Problems/Failures Summary : (47)Cover Page 2DESIGN CALCULATIONIn Accordance with ASME Section VIII Division 1ASME Code Version : 2010 Edition, 2011a AddendaAnalysis Performed by : ZISHAN ENGINEERS (PVT.) LTD.Job File : C:\DOCUMENTS AND SETTINGS\ADMINISTRATOR\桌面\UNTDate of Analysis : Oct 8,2014PV Elite 2012, January 2012Title Page 3Warnings and Errors : Step: 0 2:56p Oct 8,2014Class From To : Basic Element Checks.====================================== ==================================== Warn. 30 40 Inconsistent external pressure definition. The givenexternal pressure was not the same as the internal pressure on thefollowing element.Class From To: Check of Additional Element Data====================================== ==================================== Warn 30 40 Check UG-32(j) and UG-81 for Crown Radius > ODPV Elite is a trademark of Intergraph CADWorx & Analysis Solutions, Inc. 2012Input Echo : Step: 1 2:56p Oct 8,2014 PV Elite Vessel Analysis Program: Input DataDesign Internal Pressure (for Hydrotest) 100.00 psigDesign Internal Temperature 200 FType of Hydrotest not SpecifiedHydrotest Position HorizontalProjection of Nozzle from Vessel Top 0.0000 in.Projection of Nozzle from Vessel Bottom 0.0000 in.Minimum Design Metal Temperature -20 FType of Construction WeldedSpecial Service NoneDegree of Radiography RT 1Miscellaneous Weight Percent 0.0Use Higher Longitudinal Stresses (Flag) YSelect t for Internal Pressure (Flag) NSelect t for External Pressure (Flag) NSelect t for Axial Stress (Flag) NSelect Location for Stiff. Rings (Flag) NConsider Vortex Shedding YPerform a Corroded Hydrotest NIs this a Heat Exchanger NoUser Defined Hydro. Press. (Used if > 0) 0.0000 psig User defined MAWP 0.0000 psigUser defined MAPnc 0.0000 psigLoad Case 1 NP+EW+WI+FW+BWLoad Case 2 NP+EW+EE+FS+BSLoad Case 3 NP+OW+WI+FW+BWLoad Case 4 NP+OW+EQ+FS+BSLoad Case 5 NP+HW+HILoad Case 6 NP+HW+HELoad Case 7 IP+OW+WI+FW+BWLoad Case 8 IP+OW+EQ+FS+BSLoad Case 9 EP+OW+WI+FW+BWLoad Case 10 EP+OW+EQ+FS+BSLoad Case 11 HP+HW+HILoad Case 12 HP+HW+HELoad Case 13 IP+WE+EWLoad Case 14 IP+WF+CWLoad Case 15 IP+VO+OWLoad Case 16 IP+VE+EWLoad Case 17 NP+VO+OWLoad Case 18 FS+BS+IP+OWLoad Case 19 FS+BS+EP+OW。
ASME软件PVElite中法兰的设计及参数选取摘要:主要介绍了ASME标准的法兰设计,以及计算软件PVELITE中,法兰参数值输入,以及法兰的选型及计算。
关键词:ASME;PVELITE;设备法兰;设计1. ASME法兰设计原理1.1计算方法压力容器法兰国际上应用最为广泛的计算方法属Waters计算法, 美国ASME 、中国GB150、日本JIS等国家标准都采用Waters计算法。
本方法通过计算法兰力矩,用法兰的力矩来计算法兰三向应力(轴向,径向,环向应力),然后校核法兰的强度。
Waters法自1937 年提出至今, 几乎在世界范围内经历长期广泛实践考验。
证实该方法在极大多数情况下使用情况良好。
ASME Ⅷ -1 2004 年版又补充了法兰刚度计算的建议(我国 GB 150.3第3部分:设计2011年版的修改中也增加了整体法兰和按整体法兰计算的任意法兰的刚度校核计算要求)。
法兰的刚度校核刚度需指数J≤1。
刚度计算公式J=52 .14MoV/(LEg2oho kI)≤1与GB 150.3公式7-23是一致的。
2. PVELITE中法兰的设计步骤2.1法兰类型软件为用户准备了9种类型的法兰从左到右依次为:带颈对焊法兰(WN);带颈平焊法兰(SO);整体计算平焊法兰;松式法兰计算SO法兰;松式法兰计算平焊法兰;活套法兰;法兰盖;反向法兰;松式反向法兰。
下面的主要以第一种带颈对焊法兰为例进行参数输入,其他类型的法兰在此基础上会有数据的删减和特殊参数的改变,总体输入相同。
2.2ASME标准法兰的选择在PVELITE中,软件内建了基于ASME B16.5管法兰与ASME B16.47 A,B系列大直径法兰的结构尺寸数据库。
方便设计者进行调用。
如果是基于上述标准进行设计的标准法兰,就可以很方便的创建出来。
但是ASME的标准法兰基于ASMEB16.47的公称直径,法兰内径不大于60''(DN1500mm),当直径超过60''的法兰设计时,没有相应的尺寸数据。
一、压力管道设计常用ASME标准这里有两个标准,一个是组件尺寸型式标准(我国也有相应组件形式标准),另一个是材料标准(我国没有对材料形成专门的标准化)。
型式标准规定了组件的型式、系列、尺寸、公差、试验要求,以及该组件可采用的材料标准等。
材料标准规定了适用的对象、原材料(坯料)品种(采用锻轧Wrought或锻件Forged)、化学成分、机械性能、制造工艺(包括焊接)、热处理、无损检查、取样和性能检验、质量证书、标志等。
1. 典型的组件型式标准1)钢管ANSI/ASME B36.10M 无缝及焊接钢管ANSI/ASME B36.19M 不锈钢无缝及焊接钢管2)管件ANSI/ASME B16.9 工厂制造的钢对焊管件ANSI/ASME B16.1 承插焊和螺纹锻造管件ANSI/ASME B16.28 钢制对焊小半径弯头和回弯头3)阀门ANSI/ASME B16.34 法兰连接、螺纹连接和焊接连接的阀门API 599 法兰或对焊连接的钢制旋塞阀API 600 法兰或对焊连接的钢制闸阀API 602 紧凑型碳钢闸阀API 609 凸耳型对夹蝶阀4)法兰ANSI/ASME B16.5 管法兰和法兰管件ANSI/ASME B16.36 孔板法兰ANSI/ASME B16.42 球墨铸铁法兰和法兰管件ANSI/ASME B16.47 大直径钢法兰API 601 突面管法兰和法兰连接用金属垫片5)垫片ANSI/ASME B16.20 管法兰用缠绕式、包覆式垫片和环槽式用金属垫片ANSI/ASME B16.21 管法兰用非金属平垫片6)紧固件ANSI/ASME B18.2.1 方头和六角头螺栓和螺纹ANSI/ASME B18.2.2 方头和六角头螺母7)管件ASMEI B16.9 工厂制造的锻钢对焊管件ASME B16.11 承插焊和螺纹锻钢管件MSS-SP-43 锻制不锈钢对焊管件2. 材料标准ASTM/ASME材料标准主要集中收录在ASME II A篇铁基材料,B篇非铁基材料,C篇焊条、焊丝填充金属,D篇性能,以及一些增补内容。
压力容器圆筒大开孔补强计算方法发布时间:2021-01-11T03:40:42.338Z 来源:《中国科技人才》2021年第1期作者:袁甜[导读] 由于受到工艺技术操作的影响,压力容器圆筒施工中,极易产生壳体大开孔问题。
压力容器壳体大开孔,主要是由于开孔接管位置应力复杂,导致承压能力下降。
中石油华东设计院有限公司北京分公司摘要:由于受到工艺技术操作的影响,压力容器圆筒施工中,极易产生壳体大开孔问题。
压力容器壳体大开孔,主要是由于开孔接管位置应力复杂,导致承压能力下降。
受到开孔接管结构内压作用,将会影响壳体和接管链接位置结构几何,此时会导致相关区域高应力集中,从而引发较多安全问题。
为了避免出现上述问题,此次研究主要探讨分析压力容器圆筒大开孔补强计算方法,希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词:压力容器;圆筒大开孔;补强计算现阶段,由于多数工程复杂,并且特殊性工艺,部分压力容器需要开孔接管,使原容器应力状态发生变化。
针对柱壳容器,在开孔之后,接管弹性约束会阻碍孔口椭圆化,造成容器主管开孔周边为薄膜应力状态,干扰环向力和轴向力,从而产生扭矩力和弯矩力。
接管轴向力可以应用到容器孔上,此时容器开孔孔边会受到横向剪力影响,容器孔口边缘还会影响接管管壁周边变形,从而遭受反作用力。
所以必须按照应用标准,分析开孔补强处理工艺。
1、常见圆筒开孔补强计算方法1.1等面积法对于等面积法来说,属于美国、日本和中国标准应用的计算方法。
处理原则在于对开孔局面截面拉伸强度进行补偿。
补强处理只是针对静强度问题,只需要计算开孔边缘拉伸强度补强,没有注重开孔边缘弯曲应力、峰值应力。
圆筒大开孔之后,孔口边缘会产生弯曲应力。
圆筒大开孔后,孔口边缘会产生较大弯曲应力,因此无法计算大开孔补强。
1.2压力面积法在应用压力面积法时,可以在有效补强范围内,计算由于内压作用产生荷载和受压元件的抗拉载荷力。
补强计算只是针对开孔部位拉伸强度,计算形式不同。
ASME 压力容器强度计算软件一.运行环境1、中文Windo ws 操作系统和Wo rd2000字处理软件。
2.CPU为586以上的PC计算机,喷墨或激光打印机,鼠标。
二.软件计算内容A,元件类1.内压筒体、封头;2.外压筒体、封头;3.圆锥体;4.平盖;5.管颈厚度及开孔补强;6.法兰;7.浮头法兰;8.U型管式、浮头式管板;9.固定管板及TEMA膨胀节;10.换热管壁厚;11.换热器分程隔板厚度;12.设备的最低设计金属温度;13.夹套与容器间封闭件;14.EJMA膨胀节。
B.设备类1.卧式容器;2.立式设备四.材料库软件材料库包含A SME规范的所有材料,用户只需使用鼠标点取材料名称,软件将快速查出有关机械性能。
对于非ASME规范材料,用户可在相应窗口栏位直接输入材料名称及有关机械性能或在材料库中增加材料性能。
五.数据的输入、修改、输出特点1.在数据输入方面:数据输入界面以中文提示与图形示意结合的方式;双击数据输入界面可将用户所输入的数据打印输出,以供校对。
2.在数据存储与修改方面:同种元件或设备以记录方式存储在相应的数据文件中,用户对已输入的数据可根据图号进行查询、删除、修改等操作。
3.在计算结果输出方面:形成图表格式的英文计算结果,并以Word文档文件输出。
六.软件安装用户应运行Se tup安装,在安装过程中,必须使用指定缺省目录。
七.元件及设备具体功能与特点1.内压、外压筒体与封头计算:本模块可根据用户需要按ASME标准的内径公式或外径公式进行内、外压设计或校核计算。
2.平盖计算:本模块根据AS ME标准有关公式对螺栓连接平盖和整体焊接平盖行设计或校核计算。
3.圆锥体计算:本模块可对承受内压、外压、轴向外载荷的无折边锥体、一端有折边锥体、两端有折边锥体进行设计或校核计算。
ASME 压力容器强度计算软件
一.运行环境
1、中文Windows 操作系统和Word2000字处理软件。
2.CPU为586以上的PC计算机,喷墨或激光打印机,鼠标。
二.软件计算内容
A,元件类
1.内压筒体、封头;
2.外压筒体、封头;
3.圆锥体;
4.平盖;
5.管颈厚度及开孔补强;
6.法兰;
7.浮头法兰;8.U型管式、浮头式管板;9.固定管板及TEMA膨胀节;10.换热管壁厚;11.换热器分程隔板厚度;12.设备的最低设计金属温度;13.夹套与容器间封闭件;14.EJMA膨胀节。
B.设备类
1.卧式容器;
2.立式设备
四.材料库
软件材料库包含ASME规范的所有材料,用户只需使用鼠标点取材料名称,软件将快速查出有关机械性能。
对于非ASME规范材料,用户可在相应窗口栏位直接输入材料名称及有关机械性能或在材料库中增加材料性能。
五.数据的输入、修改、输出特点
1.在数据输入方面:数据输入界面以中文提示与图形示意结合的方式;双击数据输入界面可将用户所输入的数据打印输出,以供校对。
2.在数据存储与修改方面:同种元件或设备以记录方式存储在相应的数据文件中,用户对已输入的数据可根据图号进行查询、删除、修改等操作。
3.在计算结果输出方面:形成图表格式的英文计算结果,并以Word文档文件输出。
六.软件安装
用户应运行Setup安装,在安装过程中,必须使用指定缺省目录。
七.元件及设备具体功能与特点
1.内压、外压筒体与封头计算:本模块可根据用户需要按ASME标准的内径公式或外径公式进行内、外压设计或校核计算。
2.平盖计算:本模块根据ASME标准有关公式对螺栓连接平盖和整体焊接平盖行设计或校核计算。
3.圆锥体计算:本模块可对承受内压、外压、轴向外载荷的无折边锥体、一端有折边锥体、两端有折边锥体进行设计或校核计算。
4.法兰计算:本模块可对承受内压、外压、轴向外载荷活套法兰、整体法兰、反向法兰、夹持管板的换热器法兰、浮头法兰、试水压圈等进行强度及刚度计算;在螺栓规格输入上,既可选用公制,也可选用英制。
5.管颈厚度及开孔补强计算:本模块可根据接管在壳体上的不同位置按ASME有关章节和接管标准,确定出管颈厚度。