立式低温储罐双层大开孔结构合理化设计

摘要

本文对某带有双层大开孔接管的立式低温储罐结构进行数值分析.为消除对流传热,该立式低温储罐为中间真空的内外筒结构,强度破坏和外压失稳是其主要失效模式,同时由于工艺需要,在内外筒顶部设有大开孔,并连接也为双层结构的大接管,同时内外筒体项部均有加强筋加强.由于结构复杂,一般的常规计算不能做到精细设计.本文应用ANSYS软件,建立不同开孔结构的立式低温储罐有限元模型,进行内压强度计算和外压稳定性分析,并依据JB4732-2005《钢制压力容器——分析设计标准》进行强度评定.结果表明,大开孔位置对立式低温储罐强度和外压稳定性影响很大,大开孔靠近封头边缘会造成很大局部应力,难以满足强度要求;而大开孔位于储罐中心布置可以满足结构强度和稳定性的要求,这是双层大开孔接管的立式低温储罐结构设计所应该考虑的.