GB22513-2013 - API承壓件的設(shè)計(jì)計(jì)算高清版

井口承壓件的設(shè)計(jì)計(jì)算勇華2014.10.21概述GB22513出了要求，這些零件包括：連接裝置：法蘭、卡箍轂、其他端部連接裝置懸掛器本體、蓋閥桿封閉栓接等概述GB22513ASME第VIII卷24StSm：1）St=5/6SY；2）Sm=2/3SY。但是，GB并未給出進(jìn)一步的限定值。概述2014年3APIAPIStd6X1API6X目前，該標(biāo)準(zhǔn)正在轉(zhuǎn)化為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。井口分析設(shè)計(jì)的方法分析設(shè)計(jì)方法主要包括：1、彈性分析2、非線性有限元分析一、彈性分析-σx，σy，σzτxy，τyz，τzx；一、彈性分析涉及到幾個(gè)概念：1.1彈性分析——應(yīng)力分類應(yīng)力分類的原因壓力容器的應(yīng)力分布不均勻，當(dāng)局部達(dá)到屈，其他大部分區(qū)域的應(yīng)力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這一數(shù)值，這時(shí)，不僅整個(gè)容器不會(huì)達(dá)到屈服程度，而且，已經(jīng)達(dá)到屈服的局部區(qū)域的應(yīng)力增長(zhǎng)也要受到限制。因此，有必要且有可能將壓力容器的應(yīng)力加類，分清主次，根據(jù)各類應(yīng)力對(duì)承壓件強(qiáng)度影響的程度，采用不同的許用應(yīng)力加以限制。API6X與ASME采用同樣的應(yīng)力分類：1、一次應(yīng)力PmPLPb2、二次應(yīng)力，Q3、峰值應(yīng)力，F(xiàn)應(yīng)力強(qiáng)度的由來(lái)應(yīng)力狀態(tài)。因此，在強(qiáng)度的設(shè)計(jì)和計(jì)算中，必須建立各個(gè)主應(yīng)力和許用應(yīng)力之間的關(guān)系。為計(jì)算簡(jiǎn)便起見(jiàn)，工程上引入了應(yīng)力強(qiáng)度這一概念。概念一個(gè)或幾個(gè)主應(yīng)力組合成的量，叫做應(yīng)力強(qiáng)度，在壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范中用S表示。應(yīng)力強(qiáng)度的計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算（例如如何由PL+Pb計(jì)算SIII），有三種方法。1、第一強(qiáng)度理論，即最大主應(yīng)力理論，S=σ1；2、第三強(qiáng)度理論，即Tresca最大剪應(yīng)力理論，S=σ1-σ3，這也是API6X所采用的；211-σ211-σ22-σ33-σ]1S=S=S=其中，σ1＞σ2＞σ3，為某點(diǎn)的三個(gè)主應(yīng)力根據(jù)各類應(yīng)力對(duì)承壓件強(qiáng)度的不同危害，給出不同的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則API6X中規(guī)定了各設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：SI≤kSm，（SI由Pm算得）SII≤k1.5Sm，（SII由PL算得）SIII≤k1.5Sm，（SIII由PL+Pb算得）SIV≤3Sm，（SIV由ΔQ算得）k為應(yīng)力強(qiáng)度系數(shù)，API6X規(guī)定在操作條件下（即額定壓力、溫度條件），k=1；極端條件（震、波浪載荷）下，k=1.22）3）， SI2

2004ASME第VIII卷第2冊(cè)附錄4提供了典型壓力一次總體薄膜應(yīng)力強(qiáng)度

SpRpt 22pY2一次加二次應(yīng)力強(qiáng)度

SY2-1ASMEVIII第2冊(cè)5-A以閘閥閥體的有限元分析為例。21.7有限元法示例1.7有限元法示例二、極限分析-二、極限分析逐漸增加載荷，直到模型嚴(yán)重變形或偏離，如果收斂于有效載荷，這就是極限載荷的下限，實(shí)際載荷能力不應(yīng)超過(guò)此載荷的2/3。應(yīng)使用vonMises屈服準(zhǔn)則。2.1極限分析示例當(dāng)壓力增加到216MPa厚都出現(xiàn)了屈服，表明此時(shí)載荷為極限載荷的下限。因此其實(shí)際載荷能力應(yīng)不超過(guò)：216MPa×2/3=144MPa三、塑性分析應(yīng)使用vonMises屈服準(zhǔn)則。-都在變化，所以工程應(yīng)力-應(yīng)變不能真實(shí)反映變形過(guò)程中應(yīng)力和應(yīng)變的變化2013ASMEVIII第2冊(cè)ANNEX3-D中3-D.3-應(yīng)變的模型依據(jù)2013ASMEIID篇查得：某低合金鋼屈服強(qiáng)度485M