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球罐静强度可靠性设计分析
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作者 刘岑 杨帆 +3 位作者 吴森林 林晖 洪凯 刘小宁 《机械强度》 北大核心 2026年第3期29-36,共8页
【目的】针对钢制球罐在静强度与载荷分布参数呈现区间值特征时的设计难题,建立了一套基于概率与非概率理论相结合的球罐静强度可靠性设计准则。【方法】首先,引入集合理论,建立了强度分布参数为区间值时的可靠性指标模型;其次,系统分... 【目的】针对钢制球罐在静强度与载荷分布参数呈现区间值特征时的设计难题,建立了一套基于概率与非概率理论相结合的球罐静强度可靠性设计准则。【方法】首先,引入集合理论,建立了强度分布参数为区间值时的可靠性指标模型;其次,系统分析了极高要求及一般要求下的液压试验、气压试验、气-液组合试验及正常运行等不同工况;最后,依据中径公式推导了屈服强度与爆破强度的可靠性指标、应力限制系数及安全系数。【结果】确定了在各试验与运行工况下满足可靠性要求的屈服及爆破强度系数取值范围,并给出了相应的工况系数。研究成果为球罐静强度设计提供了定量的可靠性参考方案,提高了设计的安全性与合理性。 展开更多
关键词 球罐 静强度 可靠度 安全系数 工况系数 试验应力限制系数
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高密度颗粒流化床流化行为研究
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作者 王越 马海桃 +2 位作者 裴旭涛 张永民 王欢 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第3期574-585,共12页
气-固流化床因可强化气-固接触、促进传质与传热,已应用于天然铀转化的多个工序,但目前针对相关高密度颗粒流化行为的研究较为匮乏,尚未系统性揭示其流态化机理,导致难以实现精确设计、优化及规模化应用。为此,本文通过搭建真实物料流... 气-固流化床因可强化气-固接触、促进传质与传热,已应用于天然铀转化的多个工序,但目前针对相关高密度颗粒流化行为的研究较为匮乏,尚未系统性揭示其流态化机理,导致难以实现精确设计、优化及规模化应用。为此,本文通过搭建真实物料流态化冷模实验装置,并构建基于双欧拉模型的高密度颗粒流化床流化模型开展研究。通过该模型计算得到最小流化速度(U_(mf))为0.011 m/s,完全流化速度(U_(ff))为0.051 m/s;床层完全流化后会出现偏涌现象,且实验数据验证了双欧拉流化模型的鲁棒性。进一步利用该流化模型分析床层流态化阶段颗粒相的时程演化及表观气速(U)的影响,结果显示,当U_(mf)<U<U_(ff)时,床层膨胀率为19.1%;当U>U_(ff)时,膨胀率为29.8%。上述研究结果为系统性探究高密度颗粒流化床的流化行为及流态化机理提供了理论基础。 展开更多
关键词 天然铀转化 高密度颗粒 气-固流化床 真实物料冷模实验 流化行为
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基于GA-BP模型的水下高压储氢罐结构参数设计方法
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作者 彭磊 杜春晓 +1 位作者 吴育新 王妮鹏 《化工机械》 2026年第1期125-132,155,共9页
水下高压储氢罐作为自动无人潜水器和潜艇中的关键设备,直接影响系统的运行寿命和稳定性。然而,深海环境的复杂性使得传统设计方法难以有效解决高压储氢罐的优化问题。为应对这一挑战,提出了一种基于遗传算法(GA)优化的神经网络模型预... 水下高压储氢罐作为自动无人潜水器和潜艇中的关键设备,直接影响系统的运行寿命和稳定性。然而,深海环境的复杂性使得传统设计方法难以有效解决高压储氢罐的优化问题。为应对这一挑战,提出了一种基于遗传算法(GA)优化的神经网络模型预测水下高压储氢罐的结构设计参数。通过对比该模型与传统BP模型10次独立运行的结果验证其稳定性。此外,预测了两种模型对两组新数据的风险系数,在高风险系数区的预测值相对误差降低了16.03%。最后,GA-BP模型对40°螺旋角下安全系数预测值的最大误差仅为2.63%,进一步验证了该模型在复杂环境条件下应用于水下高压储氢罐设计的可行性和有效性。 展开更多
关键词 水下高压储氢罐 遗传算法 神经网络 优化设计 安全系数
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撬装式承压设备系统的分析与技术应用
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作者 苏明 《化工机械》 2026年第1期13-18,共6页
归纳了不同文函、规范及标准对撬装式承压设备系统在设计、制造、监督检验、定期检验及使用登记等方面的规定,总结了相关规定的基本要求,结合行业现状深入分析工作中应重点关注的技术问题,旨在给撬装式承压设备系统相关的各项工作提供参... 归纳了不同文函、规范及标准对撬装式承压设备系统在设计、制造、监督检验、定期检验及使用登记等方面的规定,总结了相关规定的基本要求,结合行业现状深入分析工作中应重点关注的技术问题,旨在给撬装式承压设备系统相关的各项工作提供参考,从而提升产品设计、制造、检验等工作的水平。 展开更多
关键词 撬装式 承压设备系统 压力容器 压力管道 技术规范
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基于电磁超声在线检测技术的大型容器腐蚀测厚应用
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作者 柴斌斌 刘在康 +1 位作者 黄智 杨帆 《化工机械》 2026年第1期186-196,共11页
基于电磁超声检测技术(EMAT),结合磁力爬行腐蚀测厚系统,对某加氢装置循环氢脱硫塔T1103壳体割板、在役低温液体贮罐和一氯甲烷球罐进行试验分析。结果表明:电磁超声能够检测出加氢装置循环氢脱硫塔T1103壳体割板内氢鼓泡缺陷的位置和大... 基于电磁超声检测技术(EMAT),结合磁力爬行腐蚀测厚系统,对某加氢装置循环氢脱硫塔T1103壳体割板、在役低温液体贮罐和一氯甲烷球罐进行试验分析。结果表明:电磁超声能够检测出加氢装置循环氢脱硫塔T1103壳体割板内氢鼓泡缺陷的位置和大小(直径40~300 mm,高度5~25 mm),在不用搭建贮罐内外壁脚手架和检测区域打磨的情况下,电磁超声在线检测磁力爬壁装置对在役容器具有良好的检测效果,且装置操作灵活,能够轻松跨越焊缝,降低检测成本的同时提高了检测效率,提升了数据可靠性,有助于检验员客观的评估容器健康状态,对预防容器事故、维护容器安全运行具有一定的实际意义。 展开更多
关键词 大型承压设备 爬壁系统 电磁超声检测 超声测厚
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极端工况下化工设备压力容器安全性能分析和完善措施
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作者 殷熙 王超 《河北安全生产》 2026年第2期112-114,共3页
极端工况下化工设备压力容器的安全性直接关系到化工生产过程的连续性与本质安全水平。论文系统分析了极端温度、极端压力与腐蚀环境对容器生产运行安全性能的影响,并结合实际案例对某高压换热反应器的应力分布、疲劳寿命和裂纹扩展现... 极端工况下化工设备压力容器的安全性直接关系到化工生产过程的连续性与本质安全水平。论文系统分析了极端温度、极端压力与腐蚀环境对容器生产运行安全性能的影响,并结合实际案例对某高压换热反应器的应力分布、疲劳寿命和裂纹扩展现象进行了定量化评估。在此基础上提出针对性改造方案,并通过改造前后数据对比验证了技术措施的有效性。 展开更多
关键词 压力容器 极端工况 安全性能 疲劳与断裂
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LNG接收站高压外输系统节能降耗方案研究
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作者 刘俊 杜怀林 +2 位作者 罗星刚 彭柱 孟明博 《科学技术创新》 2026年第4期33-36,共4页
LNG接收站下游用户有高、低压多种市场需求,由于外输压力的不同与高压泵出口压力不匹配、导致高压泵产能过剩,效率降低、能耗增加。为此,本文以某LNG接收站为例,通过高压泵叶轮减级、高压泵变频及工艺阀门降压三个方案进行能耗对比分析... LNG接收站下游用户有高、低压多种市场需求,由于外输压力的不同与高压泵出口压力不匹配、导致高压泵产能过剩,效率降低、能耗增加。为此,本文以某LNG接收站为例,通过高压泵叶轮减级、高压泵变频及工艺阀门降压三个方案进行能耗对比分析,探讨方案的可行性。研究表明,采取高压泵叶轮减级方案,节能降耗成效显著,投资回收期短,可为国内LNG接收站节能降耗提供借鉴。 展开更多
关键词 LNG接收站 高压泵 压力调节 节能
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铜制内压圆筒静强度安全系数的可靠度设计方法 被引量:1
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作者 刘岑 杨帆 +3 位作者 凃玲 陈刚 张红卫 刘小宁 《化工装备技术》 2025年第4期34-38,共5页
确定合适的屈服与爆破强度安全系数是承压设备静强度设计的基础任务之一。为了建立铜制薄壁内压圆筒静强度基于可靠度的设计方法,应用应力-强度干涉模型,研究了静强度安全系数与可靠度系数和工况系数的关系。研究表明:液压试验时,屈服... 确定合适的屈服与爆破强度安全系数是承压设备静强度设计的基础任务之一。为了建立铜制薄壁内压圆筒静强度基于可靠度的设计方法,应用应力-强度干涉模型,研究了静强度安全系数与可靠度系数和工况系数的关系。研究表明:液压试验时,屈服强度的可靠度系数应为0.960~1.334,爆破强度的可靠度系数应为3.304~4.430;气压试验或液气组合试验时,屈服强度的可靠度系数应为1.461~1.903,爆破强度的可靠度系数应为4.081~5.414;正常操作时,屈服强度的可靠度系数应为2.066~2.529,爆破强度的可靠度系数应为4.280~5.456;当可靠度系数符合上述区间值时,屈服与爆破安全系数应分别不低于1.50与2.10。 展开更多
关键词 铜制圆筒 安全系数 可靠度系数 工况系数 静强度
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钢质无缝气瓶失效原因分析及对策
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作者 王恒 黄小宇 +1 位作者 马中强 魏玉顺 《石油化工设备》 2025年第5期74-79,共6页
通过采用宏观检查、化学成分分析、金相组织分析、扫描电镜及能谱分析等多种技术手段,对一起非法改装钢质无缝气瓶的爆炸事故进行了失效分析。结果显示,事故原因主要包括,采用焊接方法对不允许施焊的高强钢37Mn无缝气瓶进行改造、环焊... 通过采用宏观检查、化学成分分析、金相组织分析、扫描电镜及能谱分析等多种技术手段,对一起非法改装钢质无缝气瓶的爆炸事故进行了失效分析。结果显示,事故原因主要包括,采用焊接方法对不允许施焊的高强钢37Mn无缝气瓶进行改造、环焊缝及接管角焊缝整周未焊透、存在非金属夹杂物等危害性焊接缺陷。改造后该气瓶用于挖掘机液压系统的高周疲劳载荷工况,最终导致气瓶爆炸。研究结果可为气瓶安全使用规范制定、非法改装监管及焊接工艺改进提供参考。 展开更多
关键词 无缝气瓶 爆炸 焊接 37Mn钢 高周疲劳 焊接缺陷
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热处理技术在石油化工压力容器中的应用实践探究
10
作者 许振平 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2026年第1期086-089,共4页
本文从热处理的基本作用、常用方法及其在制造与运行过程中的应用实践展开探讨,重点分析了正火、退火、调质及焊后热处理等工艺对容器性能的影响,并结合运行中的修复措施进行阐述。通过对相关问题和对策的分析,进一步说明热处理在保障... 本文从热处理的基本作用、常用方法及其在制造与运行过程中的应用实践展开探讨,重点分析了正火、退火、调质及焊后热处理等工艺对容器性能的影响,并结合运行中的修复措施进行阐述。通过对相关问题和对策的分析,进一步说明热处理在保障设备安全、延长寿命和提高经济效益方面的重要作用。研究表明,科学合理的热处理工艺不仅是保证压力容器长期安全运行的必要条件,也是推动石油化工行业设备现代化的重要技术支撑。 展开更多
关键词 热处理技术 石油化工 压力容器
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基于可靠度的超高压容器爆破强度设计公式 被引量:1
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作者 刘岑 杨帆 +3 位作者 林晖 刘兵 张红卫 刘小宁 《化工设备与管道》 北大核心 2025年第5期27-35,共9页
为了选择设计公式和构建超高压容器爆破强度可靠性设计方法,研究了不同设计公式对超高压容器爆破强度可靠性分析的影响。当超高压容器爆破强度与载荷分别符合正态分布,且爆破强度分布参数为区间值时,应用概率论知识,分析了不同工况超高... 为了选择设计公式和构建超高压容器爆破强度可靠性设计方法,研究了不同设计公式对超高压容器爆破强度可靠性分析的影响。当超高压容器爆破强度与载荷分别符合正态分布,且爆破强度分布参数为区间值时,应用概率论知识,分析了不同工况超高压容器爆破强度允许可靠度系数与安全系数和载荷系数之间的关系,建立了基于允许可靠度系数的超高压容器爆破强度设计公式选择方法。以流变应力公式与福贝尔公式为分析对象,得到如下研究结论:①与钢制和铜制圆筒以及钢制球罐相比,超高压容器爆破强度允许可靠度系数,液压耐压试验可取不小于4.242且不超过7.858,正常操作可取不小于4.524且不超过7.858。②若满足上述允许可靠度系数,采用流变应力公式与福贝尔公式设计超高压容器,爆破安全系数分别可取不低于2.10与2.40。③如果满足上述允许可靠度系数与安全系数,基于流变应力公式的载荷系数,液压试验可取不小于1.08且不超过1.12,正常使用应不超过1.00;基于福贝尔公式的载荷系数,液压试验可取不小于1.08且不超过1.18,正常使用应不超过1.02。④对于不同公式,在不同工况基于分别满足相同的允许可靠度系数时,应优先选择安全系数和载荷系数上限都比较小的公式作为设计依据。 展开更多
关键词 超高压容器 爆破强度 设计公式 可靠度 安全系数 载荷系数
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扁平绕带容器静强度的概率分布研究 被引量:2
12
作者 杨帆 陈刚 +3 位作者 陈帆 刘兵 张红卫 刘小宁 《化肥设计》 2025年第2期23-29,共7页
研究扁平绕带容器静强度概率分布是建立其常规与可靠性设计标准的基础工作。应用数理统计与概率论知识,建立了扁平绕带容器静强度的概率分布研究方法。基于扁平绕带容器爆破强度的20组试验数据,得到如下研究成果:①在显著度为0.05时,扁... 研究扁平绕带容器静强度概率分布是建立其常规与可靠性设计标准的基础工作。应用数理统计与概率论知识,建立了扁平绕带容器静强度的概率分布研究方法。基于扁平绕带容器爆破强度的20组试验数据,得到如下研究成果:①在显著度为0.05时,扁平绕带容器爆破强度有效实测值与两个公式计算值之比,分别是基本符合正态分布的随机变量;在双侧置信度为95%时,得到该随机变量分布参数的区间值。②分析认为,在显著度为0.05时,扁平绕带容器屈服强度与两个公式计算值之比,也分别是基本符合正态分布的随机变量;在双侧置信度为95%时,也得到该随机变量的分布参数区间值。 展开更多
关键词 扁平绕带容器 爆破强度 屈服强度 概率分布
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压力容器风险评价指标体系构建 被引量:2
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作者 赵明越 徐成 +2 位作者 陈晶 金灿华 胡牧笛 《化工机械》 2025年第2期277-287,共11页
针对统计中发现压力容器的实际状态与使用单位人员、设备、环境和管理高度相关的情况,遵循系统性、科学性、目的性、可操作性和定性定量相结合五项原则,以染色机为例,构建了染色机风险等级评估指标体系。借助yaahp软件通过层次分析法确... 针对统计中发现压力容器的实际状态与使用单位人员、设备、环境和管理高度相关的情况,遵循系统性、科学性、目的性、可操作性和定性定量相结合五项原则,以染色机为例,构建了染色机风险等级评估指标体系。借助yaahp软件通过层次分析法确定各指标权重,采用模糊综合评价法对杭州地区100台染色机做风险评估,同时提出风险对策及建议。 展开更多
关键词 压力容器 安全评价 层次分析法 模糊综合评价法
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压缩气体下储能发电技术在石油化工装置中应用的探讨 被引量:1
14
作者 张楠 石坤 +3 位作者 赵瑞亮 段志祥 吴旭旺 李永超 《天津化工》 2025年第S1期147-150,共4页
本文探讨了压缩气体储能发电技术在石油化工装置中的应用,将压缩气体储能与石油化工装置中冷、热能综合利用相结合,并使用地下井式压力容器储存压缩气体。通过采用成熟的压缩及膨胀发电技术,创新性开展分段式金属内胆纤维缠绕增强结构... 本文探讨了压缩气体储能发电技术在石油化工装置中的应用,将压缩气体储能与石油化工装置中冷、热能综合利用相结合,并使用地下井式压力容器储存压缩气体。通过采用成熟的压缩及膨胀发电技术,创新性开展分段式金属内胆纤维缠绕增强结构地下井式压力容器研究,解决压缩气体储能发电在石油化工装置应用中存在的难点及问题,使其应用推广具备可行性。 展开更多
关键词 压缩气体储能 地下井式压力容器 冷、热能综合利用
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扁平绕带容器静强度设计公式的选择探讨
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作者 刘岑 杨帆 +3 位作者 吴森林 林晖 洪凯 刘小宁 《化肥设计》 2025年第6期52-57,共6页
扁平绕带容器静强度设计的基本任务之一是从计算公式中选择设计公式,构建不同计算公式的评价指标是选择设计公式的关键。应用强度-载荷干涉模型,将描述扁平绕带容器静强度安全性的可靠系数作为计算公式的评价指标,建立了基于可靠度评价... 扁平绕带容器静强度设计的基本任务之一是从计算公式中选择设计公式,构建不同计算公式的评价指标是选择设计公式的关键。应用强度-载荷干涉模型,将描述扁平绕带容器静强度安全性的可靠系数作为计算公式的评价指标,建立了基于可靠度评价的扁平绕带容器静强度计算公式的比较方法与设计公式选择方法。为说明文中方法的应用,以扁平绕带容器静强度的2个计算公式为例,比较了5种不同工况计算公式可靠度的评价指标,认为可将基于弹塑性分析的扁平绕带容器静强度计算公式作为设计公式。 展开更多
关键词 扁平绕带容器 静强度 公式 评价指标 可靠度
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ASMEⅧ-2中五步弹性屈曲分析法的解读与案例应用 被引量:1
16
作者 左安达 王强 刘建新 《中国化工装备》 2025年第4期4-10,14,共8页
ASMEⅧ-2-2023改写并提出了新的防止屈曲垮塌失效的分析方法,其中一种称为五步弹性屈曲分析法。本文对该新方法的评定步骤和准则进行了解读,并绘制了评定流程图用于工程设计参考。另外,通过Ansys有限元计算展示了该法在工程案例中的应用... ASMEⅧ-2-2023改写并提出了新的防止屈曲垮塌失效的分析方法,其中一种称为五步弹性屈曲分析法。本文对该新方法的评定步骤和准则进行了解读,并绘制了评定流程图用于工程设计参考。另外,通过Ansys有限元计算展示了该法在工程案例中的应用,并进一步与ASME老版本中的方法作了对比,得出以下结论供进一步探讨:该法的五个评定步骤在实际计算过程中可简化为四个步骤以提高计算效率;相同点是:该法在理论原理和评定准则的本质上与老版本方法相同;不同点是:该法以屈曲当量薄膜应力为评定量,评定准则以0.55Sy为分界线,给予了不同的确定许用屈曲当量薄膜应力的计算方法;当临界屈曲当量薄膜应力>0.55Sy,采用五步弹性屈曲分析法更为安全可靠。 展开更多
关键词 ASMEⅧ-2 屈曲垮塌 五步弹性分析法 ANSYS 有限元
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基于GB/T 35013的压力容器超标缺陷容限分析方法研究
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作者 励凯宏 王宏奋 +1 位作者 林远龙 姜海一 《化工机械》 2025年第1期125-133,166,共10页
合于使用评价标准不同于建造标准或质量控制标准,是以适用性或合于使用为原则的标准,是以断裂力学(包括概率断裂力学)、弹塑性力学、材料科学、可靠性系统工程为基础的严密科学的标准。基于GB/T 35013对均匀减薄、局部减薄、凹陷和沟槽... 合于使用评价标准不同于建造标准或质量控制标准,是以适用性或合于使用为原则的标准,是以断裂力学(包括概率断裂力学)、弹塑性力学、材料科学、可靠性系统工程为基础的严密科学的标准。基于GB/T 35013对均匀减薄、局部减薄、凹陷和沟槽、氢鼓包、氢致开裂、错边、棱角和不圆以及高温蠕变损伤等超标缺陷容限分析方法进行研究,并进行案例分析,为重大设备合于使用评价软件模块开发提供数据支持,该压力容器超标缺陷容限分析方法研究对国内石化领域开展设备合于使用评价工作具有指导意义。 展开更多
关键词 压力容器 合于使用评价 容限分析 超标缺陷 GB/T 35013
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基于证据推理和置信规则库的承压设备损伤模式识别系统开发及应用
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作者 邵冬冬 李洋 +4 位作者 陈文飞 姜海一 金学峰 尹建斌 励凯宏 《化工机械》 2025年第3期474-482,502,共10页
基于证据推理和置信规则库理论,开发了一套承压设备损伤模式识别系统。该专家系统可辅助进行承压设备的失效分析,提高失效分析的效率和准确度,最后在某石化设备上进行应用测试,验证了系统的可行性。
关键词 承压设备 损伤模式识别 专家系统 证据推理 置信规则库
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压力容器安全检测过程中射线检测的应用分析 被引量:1
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作者 金艳霞 《中国科技纵横》 2025年第2期65-67,共3页
射线检测技术是利用不同被检体厚度吸收不同光线强度的原理,检测材料内部缺陷的方法之一。在压力容器安全检测过程中,射线检测技术的应用至关重要。该技术主要利用X射线或γ射线穿透试件,通过测量射线因缺陷存在而产生的强度差异探测缺... 射线检测技术是利用不同被检体厚度吸收不同光线强度的原理,检测材料内部缺陷的方法之一。在压力容器安全检测过程中,射线检测技术的应用至关重要。该技术主要利用X射线或γ射线穿透试件,通过测量射线因缺陷存在而产生的强度差异探测缺陷,并以胶片作为记录信息的器材。射线检测具有对体积缺陷(比如孔隙、残渣、裂纹等)检测率高的优点,检测结果可以直接记录在底片上,直观、真实且可长期保存。基于此,本文分析了压力容器的安全检测难点、射线检测技术的原理和优势,并研究了射线检测技术在压力容器安全检测中的实际应用。 展开更多
关键词 压力容器 安全检测 射线检测技术 内部缺陷
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基于理论计算与有限元分析的消音器许用外载荷计算方法研究
20
作者 张洪旭 黄彦春 +1 位作者 郭凯 张红升 《唐山学院学报》 2025年第6期1-7,52,共8页
文章以某地使用的消音器为研究对象,提出了其接管许用外载荷的计算方法,并给出了地震载荷作用下其支座处的支反力。首先,基于设计条件,给出了在结构尺寸已经确定的前提下接管端口处所能够承受的拉力、剪力、弯矩等许用外载荷的计算公式... 文章以某地使用的消音器为研究对象,提出了其接管许用外载荷的计算方法,并给出了地震载荷作用下其支座处的支反力。首先,基于设计条件,给出了在结构尺寸已经确定的前提下接管端口处所能够承受的拉力、剪力、弯矩等许用外载荷的计算公式,并采用计算结果对设备危险截面进行了应力校核;其次,对消音器进行抗震烈度7级、基本地震加速度0.45 g的地震载荷下加速度反应谱分析,提取了消音器前75阶模态特征值,以确保纳入地震载荷模型90%以上的有效质量;最后,计算得到消音器支座所受到的地震载荷以及考虑自重条件下的支反力,可为后续消音器的设计及校核提供一定的参考。 展开更多
关键词 消音器 静力分析 抗震分析 有限元模拟
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