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压力容器的静力学分析与模态分析压力容器的制造和使用都有严格规范标准，本文借助ANSYS软件对某型压力容器结构进行静力学分析与模态分析，结合压力容器分析设计标准JB4732-1995，对压力容器的应力结构进行评定，从而对压力容器结构进行强度校核。
本文所研究分析的压力容器结构如下所示，压力容器顶部开孔为非对称开孔，侧边开孔为对称开孔。
压力容器筒体外径为1218mm，总高度为4058mm，顶部接管内径为212mm，侧边接管内径为468mm，筒体壁厚为28mm。
压力容器的工作压力为3.2MPa，容器内工作温度为-25℃-55℃，整体结构材料为14Cr1Mo。
图1 压力容器结构三维模型（右图为剖视）表3.1 压力容器结构应力分析的材料参数材料弹性模量（Gpa）泊松比许用应力(MPa)14Cr1Mo 183 0.3 1403.1 有限元模型建立采用ANSYS Workbench进行静力学分析，需要先对压力容器结构进行网格划分，为提高计算精度，保证线性化应力后处理的准确性，对压力容器结构采用全六面体的网格划分，且在厚度方向上划分至少3层的网格。
网格单元类型采用高阶单元类型，在ANSYS 中的单元类型号为Solid186，Solid186单元结构如下图所示，该单元共有20个节点，单元形状为六面体，在六面体的顶点处共有8个节点，在六面体边的中点位置处共有12个节点，合计20个节点。
Solid186可以很好的适用于线性或非线性的有限元仿真分析，同时还支持塑性本构、蠕变本构等一些特殊的非线性材料。
Solid186属于实体单元，实体单元每个节点具有三个平动自由度，分别为UX，UY和UZ。
结构厚度方向上布置多层网格单元，可以很好的分析出结构在厚度方向上的应力变化梯度，提高计算精度[13]。
图2 Solid186单元类型结构图采用workbench自带的Mesh功能对压力容器结构进行网格划分，整体的网格尺寸设置为15mm，厚度方向划分三层网格。
化工压力容器设计及不安全因素分析摘要：压力容器在很多行业都有广泛的应用，尤其在炼油和化学工业中发挥着重要作用。
压力容器一般是储油罐，在设计过程中要考虑压力和温度两个重要的影响因素。
在实际设计制造过程中，应根据实际生产要求严格设定压力容器的压力值，确保实际操作参数与设计一致，促进压力容器的正常操作。
在压力容器设计过程中要综合考虑各种因素，积极改善设计制造的不足，以提高整体设计水平，保证化工产品的顺利稳定生产。
关键词：化工压力容器设计；不安全因素；分析引言随着科学技术的发展，压力容器的应用越来越广泛，尤其是在化工行业，对提高整个行业的生产率和经济效益起着很大的作用。
温度和压力是影响化学工业压力容器设计安全的主要原因。
因此，出于安全考虑，应科学设定压力容器的压力值，使实际工作温度和设计温度一致，以促进化学工业压力容器运行的稳定性，确保化学生产的顺利推进。
一、压力容器设计综述在压力容器的整个设计过程中，相关设计师必须按照技术规范和设计标准工作。
通常，在压力容器中，拉伸强度必须为2.7。
此外，在整个生产过程中，压力容器的材料消耗很大。
正是因为这个原因，诞生了强大、环保的集装箱设计，这有效地减少了生产带来的资源消耗，有效地降低了当前的生产成本。
近年来，随着材料科学的稳步发展，我国材料科学与电力相比取得了相当大的进步，其重量也大大减少，有效地减少了生产过程中的资源消耗。
在整个生产制造过程中，焊接点的设计和焊接工艺水平对性能有很大影响。
在此基础上，要加强焊接点管理和设计，有效提高当前压力容器的相关性能，采用合理简洁的设计思路，在保证质量和性能的前提下，促进我国化学工业的持续健康发展。
二、化工压力容器的分类与设计要求在进行化学工业压力容器设计前，应综合考虑客户要求、制造所用材料、容器结构、安全、使用环境、容器生长状况，综合调整各因素之间的关系，确保压力容器符合化学生产和使用要求。
目前使用的设计方法包括通用方法和分析方法。
机械设备在极端工况下的可靠性分析与评估作为现代工业的基石，机械设备的可靠性一直是工程师们关注的重点。
然而，在极端工况下，机械设备的可靠性问题常常会成为制约工业生产和工程项目进展的关键因素。
因此，对机械设备在极端工况下的可靠性进行深入的分析与评估显得尤为重要。
首先，机械设备在极端工况下的可靠性受到多种因素的影响。
工作环境是影响机械设备可靠性的重要因素之一。
在极端高温、低温、高湿、高压等工况下，机械设备的性能和寿命都可能受到严重的影响。
因此，在设计机械设备时，需要考虑到特定工况下的环境适应性，以提高设备的可靠性。
其次，在机械设备的制造和安装过程中，质量控制和工艺的合理性也是影响可靠性的重要因素。
如果在制造过程中存在质量控制不严格或工艺不合理的情况下，就有可能导致机械设备在极端工况下的性能下降甚至故障。
因此，制造商和安装人员需要严格按照规范进行操作，确保设备的质量和工艺达到标准要求。
另外，极端工况下的振动、冲击和震动等外界因素也是机械设备可靠性的考验。
振动和冲击会对机械设备的结构和零部件造成破坏，从而降低设备的可靠性。
因此，在设计和使用机械设备时，需要考虑到减震和抗振措施，以提高设备在极端工况下的稳定性和可靠性。
为了评估机械设备在极端工况下的可靠性，可以采用可靠性工程的方法。
首先，需要对机械设备的可靠性指标进行明确和量化。
可靠性指标包括故障率、失效率、平均无故障时间等，可以通过专业的测试实验和统计分析来获取。
然后，根据得到的可靠性指标，可以采用可靠性评估方法来对机械设备进行可靠性评估。
常用的可靠性评估方法有故障模式效应与关联分析（FMEA）、故障树分析（FTA）等。
通过这些方法，可以找出机械设备在极端工况下的潜在故障模式及其原因，从而采取相应的改进措施。
除了可靠性评估，还可以采取可靠性试验的方法来验证机械设备在极端工况下的可靠性。
可靠性试验可以模拟真实工况下的使用环境，通过长时间运行、加载或其他特殊试验来测试设备的性能和寿命，从而评估设备在极端工况下的可靠性。
第7期压力容器设计阶段风险评估存在的问题和建议张娈（苏州海陆重工股份有限公司， 江苏 张家港 215600）[摘 要] 探讨了压力容器设计人员在风险评估中存在的一些典型问题，提出了改进建议，希能有助于压力容器设计人员在进行设计阶段风险评估时，理清思路，有的放矢进行风险评估。
[关键词] 压力容器；风险评估；失效模式；问题；建议作者简介：张娈（1968—），女，陕西人，本科学历，高级工程师。
现任苏州海陆重工股份有限公司副总工程师。
在我国，风险管理研究起步较晚。
“风险”一词是1980年首次由周士富提出的。
压力容器设计阶段风险评估最早出现于欧洲，如欧洲的PED 指令。
发达国家十分重视设计阶段早期的风险控制，如澳大利亚AS1210-1997、美国API 571、英国BS7910等风险评估标准。
我国在2009年8月31日正式颁布TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》（简称《固容规》），其中第3.6条要求：对第Ⅲ类压力容器，设计时应当出具包括主要失效模式和风险控制等内容的风险评估报告。
GB150.1-2011《压力容器》也增加了容器设计阶段进行分析评估的要求和实施细则。
压力容器设计人员应根据相关法规或设计委托方要求，编制针对容器预期使用状况的风险评估报告，充分考虑容器在各种工况条件下可能产生的失效模式，在材料选择、结构设计、制造检验要求等方面提出安全措施，防止可能发生的失效。
笔者在多年的设计工作实践中，接触到大量风险评估报告，发现存在相关风险的基本概念不清、对容器使用和制造情况认识不够、风险评估分析笼统、流于形式的问题，压力容器设计阶段风险评估工作有待提高和改进。
1 容器设计阶段风险评估应考虑的主要风险来源大量统计资料表明，压力容器的主要风险来源可分为以下五个方面：(1)运行操作方面：如违反操作规程，导致容器超压、超温、超过腐蚀预期等。
(2)管理方面：如管理制度及规程不完善，操作人员培训不到位等。
论凹坑缺陷压力容器的安全评定【摘要】本文将分析凹坑缺陷压力容器的结构失效形式，和凹坑缺陷压力容器的安全评定方法，以此来提高凹坑缺陷压力容器的使用安全性。
【关键词】凹坑缺陷;压力容器;安全评定0.前言压力容器随着使用时间的增加，就会出现许多安全隐患，做好定期的检测是很有必要的，做好评定，才能保证安全状态。
压力容器壳体上形成凹坑缺陷又是比较常见的，凹坑缺陷的形成存在多方面的原因，但是大多数是焊接时出现的未焊透、咬边、腐蚀、裂纹等表面缺陷或存在气孔和夹渣等体积型方面缺陷, 那么在凹坑缺陷处，压力容器就会产生很高的局部应力，使得在凹坑缺陷处出现裂纹，并引发开裂，严重地会影响压力容器的承载能力，所以对含凹坑缺陷的压力容器进行力学分析，以及安全评定是非常必要的。
并且需要对凹坑缺陷不同的分布状况,做到采用了不同的方法进行安全评定。
1.凹坑缺陷压力容器结构失效的形式凹坑缺陷结构的失效形式包括脆性断裂和塑性失稳为主。
1.1脆性断裂形式脆性断裂主要因素有三个方面，包括容器中存在着缺陷，材料的韧性差，一定的应力应变条件。
脆性断裂可以分内在因素和外在因素。
结构中存在缺陷和材料的韧性差是造成脆性破坏的内因。
外在因素是压力、温度和介质是促成脆性破坏性。
当压力容器存在缺陷时，并且在一定外加应力作用下缺陷附近（尖端）的应力应变就会增强，在根据不同的结构几何特点和缺陷几何情况，那么在应变状态和缺陷几何的组合使应力强度因子达到或者是超过材料的断裂韧性时，缺陷产生快速的失稳扩展，以此导致结构发生脆性断发生。
1.2压力容器塑性失稳当压力容器等旋转壳结构厚度远小于其半径时,往往由内压和离心力引起壁内的拉应力等可视为沿壁厚均匀分布的. 根据韧性材料在塑性状态下的拉伸失稳分析结果，失稳应变等于材料拉伸试件颈缩发生时的应变。
尤其是在一定的温度、应变率或合适的预变形下，很多填隙式或置换式固溶体内会出现材料的特殊塑性失稳现象，那么对于当壳结构材料为塑性强化材料而内压和离心力增至一定数值时,壳体变薄的效果抵消了应变强化效果.变形继续增大时,所受内压反而降低.导致壳结构的另一种破坏形式,通常称之为拉伸塑性失稳。
含凹坑缺陷压力容器安全评定方法下面是下面给大家带来关于凹坑缺陷压力容器安全评定方法，以供参考。
凹坑是最常见的压力容器体积性缺陷。
本课题是通过大量的极限与安全性数值分析和实验测试，全面地、系统地、深入地研究球形、椭球形、长条形等各种凹缺陷对平板、球形容器和圆筒性容器等典型结构的应力分布，塑性区扩展过程，失效模式及极限与安全性载荷的影响，给出了一系列极限与安全性载荷计算图表与拟合公式，并提出了在役压力容器的免于评定条件和工程评定方法。
本课题从工程应用出发，提出三种可大幅度减少计算规模的极限与安全性分析方法，从而使大量带凹坑容器的分析计算成为可能。
主要成果有以下几项：提出了结构极限与安定性上、下限的降低直接叠代法，无搜索直接叠代法和温度参数法。
这些算法共同特点是：运算速度快、效率高、收敛性与稳定性好、精度可靠、大幅度减小了计算规模，较好地解决了安定性理论和极限分析的实际衫问题。
此外，还实现了应用ANSYS，通过程度计算带凹坑容器极限载荷的全自动前处理功能。
通过等参加权、染色处理、镜射拼装等技术以及对凹坑缺陷尺寸和形状的判别，实现了含凹坑缺陷结构理想网络单元的智能化选择与有限元数据的全自动生成；通过理论分析和初步试算，进行凹坑多影响因素偏保守的工程化简，减少计算工作量。
通过大量理论计算和实验测试全面、系统、深入研究凹坑对平板球壳、圆筒壳等结构极限与安定性载荷的影响，并将新有计算数据进行拟合处理，给出一系列的极限载荷计算公式。
此外，在讨论承受内压的带凹坑容器的极限载荷、安全性载荷及两倍的弹性极限载荷三者间相互关系的基础上，进一步明确用弹性应力集中系数和承载净截面削弱法分别估算结构安定性载荷与极限载荷的适用范围。
应用塑性极限与安定性准则，提出了对带凹坑缺陷的压力容器的免于评定条件和工程评定方法。
上述研究成果，适用于对压力容器各种表面或近表面的面型缺陷和体积型缺陷，打磨消除后形成的凹坑缺陷进行安全评定。
评定后，可以“解放”了一大批超标缺陷，避免了不必要的设备报废、返修和停产损失。
压力容器设计风险评估研究压力容器是一种广泛应用于许多工业领域的设备，它主要用于存储和运输压缩气体、液体或混合物。
由于其特殊的工作环境和潜在的危险性，压力容器设计风险评估非常重要。
本研究将对压力容器设计中的风险进行评估，以提高其安全性和可靠性。
首先，我们需要了解压力容器设计的基本原理和要求。
压力容器设计需要满足国家相关标准和规范，如ASME标准。
设计人员应根据容器的用途、工作条件和材料的物理和化学特性，确定容器的尺寸、厚度、材料和焊接要求等。
此外，应考虑容器的安全附件，如安全阀、压力表、温度计等。
在压力容器设计中，存在多种风险因素需要评估。
首先是容器的结构强度风险。
容器的结构应能承受预定的压力和温度条件，并保持完整无裂纹。
设计人员应进行结构强度计算和分析，确保容器的安全运行。
其次是材料风险。
不同材料在不同工作条件下的耐腐蚀性、高温性能等需求不同，设计人员应选择适合的材料，并进行材料的性能测试和评估。
此外，焊接质量、磨损和疲劳风险也需要考虑。
其次，压力容器设计还面临超压、爆炸和泄漏等安全风险。
设计人员应根据容器的预定使用情况，确定最大允许的工作压力，并设置安全阀等安全附件。
此外，容器的泄漏风险也需要评估。
设计人员应考虑防止泄漏的措施，如密封设计、压力传感器和泄漏检测设备等。
此外，压力容器设计还要考虑使用和维护过程中的风险。
设计人员应提供容器的使用和维护手册，包括操作规程、检查和维护要求等。
此外，应对容器进行定期检查和维护，以确保其长期安全运行。
在研究中，我们将对压力容器设计中的各种风险因素进行综合评估。
我们将收集和分析现有的压力容器设计案例，总结设计中的常见风险和教训。
此外，我们还将进行实验和数值模拟，以评估容器的结构强度和材料性能。
最后，我们将提出一些建议和措施，以改进现有的压力容器设计方法，并提高其安全性和可靠性。
通过对压力容器设计风险的全面评估，我们将能够提供更安全和可靠的压力容器设计指南。
这将有助于减少事故和灾难的发生，并保护人员和环境的安全。
压力容器设计阶段风险评估存在的问题和建议发表时间：2020-12-16T06:02:50.741Z 来源：《防护工程》2020年26期作者：陈丽[导读] 设计阶段进行风险评估是世界压力容器界提出的基于失效模式设计理念的产物。
天津津滨石化设备有限公司天津 300270摘要：设计阶段进行风险评估是世界压力容器界提出的基于失效模式设计理念的产物。
我国现行设计规范要求在设计阶段对第Ⅲ类压力容器使用过程中可能出现的失效机理、失效模式和后果的考虑，同时考虑压力容器在服役环境中的各种风险因素，使压力容器免于设计要求不足而在使用过程中突然或过早失效，从而保证其安全性。
关键词：压力容器；设计阶段风险评估；建议；前言：压力容器是一种内部或外部承压并且通常充装易燃易爆及有毒有害介质的特种设备，并且对安全性有极高要求。
一旦发生安全事故不仅对设备本身造成破坏，轻则影响周围建筑物及化工机械设备正常运行，重则会损害人们生命财产安全。
导致其出现事故的原因主要是其内部复杂的压力载荷、周围环境的不稳定性、内部介质的腐蚀等，使得压力容器突然或过早失效，导致安全事故。
为了实现压力容器安全稳定发展，相关规范要求对第Ⅲ类压力容器，设计时应当出具包括主要失效模式和风险控制等内容的风险评估报告。
压力容器设计人员应根据相关规范和设计委托方要求，编制针对容器预期使用状况的风险评估报告，充分考虑容器在各种工况条件下可能产生的失效模式，在材料选择、结构设计、制造检验要求等方面提出安全措施，防止可能发生的失效。
一、压力容器存在的风险特征1、固有的危险特性。
压力容器的工作条件(如工作压力、工作温度、介质毒性和爆炸危害程度等)决定了其固有的危险特性，其危险程度取决于压力容器蕴涵的能量和介质危害性的释放(介质特性)，也就是说，压力容器作为危险源具有潜在危险性和固有的危险因素，正如资料中介绍：化学介质的毒性、化学介质对金属和非金属材料的腐蚀性、火灾危险性、物理性爆炸和化学性爆炸、噪声等危险因素，引发人员伤亡、财物损毁、环境污染、能源浪费等风险事件。
