齿啮式快开压力容器研究论文

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烧结炉端盖齿啮式连接快开结构优化

烧结炉端盖齿啮式连接快开结构优化

烧结炉端盖齿啮式连接快开结构优化常佩琛;蔡永梅;谢禹钧【摘要】应用有限元分析软件 ANSYS,对烧结炉端盖齿啮式连接快开结构进行了参数化建模。

以质量为目标函数,以许用应力为约束条件,对该结构的尺寸进行了优化。

结果表明,优化后的尺寸可满足强度设计要求,并可有效地减轻结构质量,为类似的快开结构设计提供了数据依据。

%The finite element analysis software ANSYS was used to propose a parametric model of the quick-opening structure with tooth-locked sintering furnace cover.The structure design was optimized by using weight parameter as the objective function and using allowable stress as constraints.Based on the optimal sizes the intensity design requirements were met and the weight of the structure was reduced effectively.Data reference for the similar quick-opening structure design was given in this paper.【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P44-47)【关键词】齿啮式;快开结构;优化设计;有限元分析;强度评定【作者】常佩琛;蔡永梅;谢禹钧【作者单位】辽宁石油化工大学,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TH49齿啮式快开结构是一种可实现压力容器快速开启和关闭的装置[1]。

齿啮式快开门的结构型式特点和设计

齿啮式快开门的结构型式特点和设计

齿啮式快开门的结构型式特点和设计杨秉健【摘要】The main structure form and characteristics of the tooth -locked fast open were expounded , and the matters needed attention of the design process.The two fundamental structures , seal form and seal principle of the device , species of sealing ring and materials were introduced in detail.The rational design not only assured the strength and stiffness of the device , but also made the heavy device light and flexible , and reduced the cost of productive material.Calculation was especially important to design.The force analysis and design calculation of the tooth -locked clamp connection system were carried out joined by whole through examples.%阐述了齿啮式快开门的主要结构形式和特点,设计中应注意的事项。

对该装置的两大基本结构、密封形式和密封原理,还有密封圈的种类、材料进行了详细的介绍。

合理的设计除了能保证装置的强度和刚度,更可使笨重的装置变得轻巧、灵活,降低生产材料的成本,当中设计计算尤为关键,本文通过实例对整体相连齿啮式卡箍连接系统进行了受力分析和设计计算。

齿啮式快开盖压力容器的有限元分析及强度评定_涂文锋

齿啮式快开盖压力容器的有限元分析及强度评定_涂文锋
图 5 封头强度评定的应力处理线
图 6 端部法兰和筒体强度评定的应力处理线
3. 2. 2 端部法兰和筒体部分 从应力强度分布云图中选定啮合齿根部的
最大应力点, 分别沿齿厚、齿宽方向画出两条 应力处理线 D 和 E( 图 6) 。另外, 根据分析设计 标准中应力强度校核的原则( 同上) , 针对本结 构, 选取如图 6 中的三条线 A、B、C( 应力强度 值见表 2) 。从评定结果来看, 也都满足要求, 但 从 SⅡ 、SⅣ 的数值可以推断出啮合齿与法兰的 结合部位以及筒体的下部是高强度区, 因而在 设计、制造过程中应保证其尺寸。
- 256. 0
- 299. 3
223. 5
- 81. 22
- 137. 8
- 228. 5
147. 2
表 2
应力处理线
A B C D E
R1 131. 3 104. 7 22. 5 44. 35 1. 465
筒体各应力处理线的评定结果
一次局部薄膜应力/ MPa
R2
R3
42. 55
- 2. 064
出版社, 1995.
6 J B4732- 95 《钢制压力容器 ——分析设计标准》标准释
义. 1995 版.
( 收稿日期: 2005-01-15)
- 0. 1
139. 7
90. 5
6. 705
- 17. 31
107. 8
- 11. 85
- 18. 27
- 61. 29
49. 44
150. 5
12. 50
- 14. 32
164. 8
46. 18
- 4. 524
- 54. 58
100. 8
对结构进行强度评定( 应力强度值见表 1) 。从 各应力处理线 S Ⅱ和 S Ⅳ的值来看, 均能满足要 求, 但明显可知法兰的径向与齿厚方向存在较 大的应力差。

快开门式压力容器爆炸事故预防分析论文

快开门式压力容器爆炸事故预防分析论文

快开门式压力容器爆炸事故预防分析论文快开门式压力容器爆炸事故预防分析论文1.快开门式压力容器概述快开门式压力容器涵盖范围较广,包括蒸压釜、医用氧舱、消毒柜等均属于快开门式压力容器范畴。

与标准螺栓法兰连接结构相比,快开门盖结构开门快捷,便于使用。

通常情况下,快开门式压力容器工作压力在0.1至1.6Mpa之间,工作温度不得超过200℃[1]。

但近年来快开门式压力容器相关技术发展加快,出现了一部分高压甚至超高压快开门式压力容器产品,并在相关行业中得到了广泛应用。

快开门式压力容器主要结构包括快开门盖及容器本体,根据开关盖结构的区别又可分为齿啮式、平移式快开门式等类型。

实际使用过程中,由于容器启闭时间较快,一旦出现疏忽或操作不当,容器压力可能来不及完全释放,而导致安全事故出现。

2.快开门式压力容器爆炸原因分析快开门式压力容器爆炸原因主要包括以下几个方面:(1)平移式快开门结构失效。

该结构是通过罐体法兰与罐盖法兰来实现容器快速关闭。

两半罐体法兰之间存在锁定机构,并附带了锁紧传动机构,锁紧传动机构与框架动力机构连接在一起。

该结构主要利用减压阀排气声音来进行报警[2]。

快开门时,若存在余压,容器内蒸汽会极速向外喷出,可能会造成操作人员烫伤。

某些情况下,如果行程开关失效,会造成门盖法兰与罐体法兰压力过大,引发爆炸事故。

(2)齿啮式结构失效。

齿啮式结构快开门式压力容器是一类较为常见的快开门式压力容器。

在其运行过程中,安全性能由安全联锁装置来保证。

若出现安全联锁装置失效或操作失误,可能会导致容器失灵,引发爆炸事故。

安全联锁装置失效与电子元件质量存在密切关联,由于部分产品的电子元件质量存在问题,所以当容器在高温条件下运行时,电子元件会失效,导致潜在风险出现。

还有部分操作人员在容器内部压力未完全泄放的情况下强行开门,致使爆炸事故出现。

3.快开门式压力容器爆炸预防策略分析3.1完善设计完善快开门式压力容器设计是降低爆炸事故发生几率的有效手段之一。

齿啮式快开压力容器研究论文

齿啮式快开压力容器研究论文

摘要齿啮式快开压力容器具有启闭快、承压能力强、适用压力范围广等优点,被广泛地应用在化工、石油、食品、医疗等工业领域中。

其工作原理是在齿啮式快开装置的圆周方向加工出均布的齿,通过齿间的啮合和错开,达到快速启闭的目的,轴向力由釜体法兰来承担,由齿与齿之间的接触面来传递,是一个典型的接触问题,应力和变形的精确计算相当复杂。

同时,由于容器多为半间歇操作,频繁的开、停工及压力波动使得容器中应力随时间呈周期性变化,这对容器抗疲劳性能提出了较高的要求。

在工作压力下,齿啮式快开压力容器的齿与齿之间的接触面不仅相互挤压而且相对滑动,接触状态随着加载过程而变化,接触面上的应力难以事先确定。

因此,针对国内缺少对整体卡箍齿啮式快开结构研究的问题,以ANSYS软件为主要工作平台,建立整体卡箍齿啮式快开结构的三维模型,根据实际工况对其约束与载荷作了有效处理,针对不同内压作用下的齿啮式快开结构进行有限元分析,得到应力分布规律,确定危险截面,针对危险路径进行线性化处理,依据JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》进行强度评定。

针对不同啮合度下的齿啮式快开结构进行了有限元分析,分三种情况,分别是周向、径向、周向与径向组合,得出了允许的啮合错动量。

通过疲劳强度分析,对疲劳寿命进行预测。

现场操作中通常对釜体齿根处的裂纹损伤进行打磨修复,使釜体齿根处呈现不同的圆角尺寸和凹陷尺寸,针对这些结构进行有限元分析,得出应力分布规律,确定允许的打磨量,这对提高齿啮式快开压力容器设计及制造的可靠性、经济性提供了重要的参考依据。

关键词:齿啮式快开结构;有限元;接触分析;疲劳分析;应力线性化处理AbstractTooth-locked quick opening pressure vessel with opening and closing fast, strong bearing capacity, wide applicability, etc. is widely used in petroleum, chemical, food, medical and other industrial fields. The working principle is the circumferential direction is processed in the teeth of the tooth-locked quick closure device. Through the teeth meshing and staggered, the rapid opening and closing is obtained. the axial force is borne by the kettle body flange, by the contact surface between the teeth and teeth to transfer, which is a typical contact problem, the stress and deformation of the accurate calculation is very complicated. At the same time,beacause the semi-batch operation,frequently opening, shuting down the stress and pressure fluctuation change periodically with time in the vessel ,it puts forward higher requirements for fatigue performance.Therefore,aiming at the lack of overall clamp tooth locked quick open structure of the problem,by using ANSYS software as the main working platform, the establishment of the overall card hoop of tooth locked quick open structure of 3D model,according to the actual working condition of the constraint and load for the effective treatment,according to the different pressure under the action of tooth locked quick open structure finite element analysis, stress distribution rules and to determine the dangerous cross-section,the dangerous path of linearization,based on the JB4732-1995 Steel Analysis and DesignStandard of Pressure Vessel,to evaluate the strength.According to the degree of different mesh of tooth locked quick opening structure finite element analysis, divided into three, respectively is week and radial directions, week to radial combination, it is concluded that the allowed engagement wrong momentum. Through fatigue strength analysis, the fatigue life is predicted. Field operation is usually on the kettle body root crack damage of grinding repair and the kettle body root present different fillet size and depression size and finite element analysis for the structure, gets the stress distribution law and to determine allowable grinding amount, which to improve the tooth locked quick opening pressure vessel design and manufacture of the reliability, economy provides an important reference.Key words:Tooth-locked quickopening structure;Finite element;Frictional contact analysis;Fatigue analysis;Stress linearization treatment目录第1章绪论 (1)1.1 研究的工程背景、目的和意义 (1)1.2 快开结构的主要形式及工作原理 (3)1.3 快开结构有限元分析的国内外研究进展 (5)1.4 本文研究内容 (8)第2章不同内压下快开结构的有限元分析 (10)2.1 设计数据及材料性能参数 (10)2.2 快开结构的有限元模拟 (11)2.3 理想啮合状况下的有限元结果分析 (16)2.4 接触面的应力云图 (24)2.5 应力线性化分析与强度评定 (26)2.6 本章小结 (31)第3章不同啮合度下快开结构的有限元分析 (32)3.1 啮合度的定义 (32)3.2 周向错动的有限元分析 (33)3.3 径向错动的有限元分析 (40)3.4 组合错动下的有限元分析 (47)3.5 本章小结 (51)第4章齿啮式快开结构的疲劳分析 (52)4.1 疲劳失效机理 (52)4.2 基于ANSYS的疲劳分析 (55)4.3 理想啮合工况下的疲劳分析 (57)4.4 最危险工况下的疲劳分析 (62)4.5 强度分析与疲劳分析的比较 (64)4.6 本章小结 (65)第5章修复后的啮合齿块的有限元分析 (66)5.1 釜体齿根裂纹产生机理 (66)5.2 带有裂纹的啮合齿块检测及修复 (67)5.3 带有裂纹和修复后的啮合齿块的有限元分析 (69)5.4 本章小结 (79)结论与展望 (80)参考文献 (82)致谢 (85)附录 1.6MPa下快开结构的有限元分析命令流 (86)第1章绪论1.1 研究的工程背景、目的和意义快开式压力容器广泛地应用于石油、化工、建材、食品、纺织、橡胶、航天、医疗、造纸等工业领域需要快速开启和关闭的承压装置中。

关于快开门式压力容器检验问题探讨

关于快开门式压力容器检验问题探讨

关于快开门式压力容器检验问题探讨摘要:本文采用实践与理论相结合的方式,介绍了快开门式压力容器的特点及全面检验时应检验的重点部位,针对快开门式压力容器全面检验中发现的多种缺陷进行分析并对缺陷的成因进行探究,对快开门式压力容器检验中的重点部位及可能存在的安全隐患提出了预防措施。

关键词:快开门式压力容器安全联锁装置安全隐患预防措施1 概况快开门式压力容器,是指进出容器通道的端盖或者封头和主体间带有相互嵌套的快速密封锁紧装置的容器(用螺栓例如活节螺栓连接的不属于快开门式压力容器)。

作为关键性生产设备,快开门式压力容器被广泛应用于化工、轻工、纺织、建材和医药卫生等行业。

常见的有化学工业中的橡胶制品硫化罐、纺织工业中的染色机和蒸煮锅、建材工业中用于硅酸盐制品的蒸压釜和木材防腐罐以及医药卫生行业中大量使用的消毒柜等。

我们检验机构在近几年的检验检测中不断发现一些与快开门式压力容器相关的缺陷案例,这给快开门式压力容器的正常运行、社会的经济效益和人民群众的生命财产安全埋下了不小的安全隐患。

那么如何及早发现并消除这些安全隐患?本文作者根据快开门式压力容器的检验实践结合相关理论知识对其进行了阐述说明。

2 快开门式压力容器的主要特点2.1 结构的特殊性在实际操作中,快开门式压力容器端盖与筒体可以经常性打开,人工操作较多;筒体法兰与筒体的连接以及端盖法兰与封头连接采用不好的角接甚至搭接结构;釜齿采用焊接方法制作;端盖和端部法兰材质含碳量过高等等。

2.2 承受交变载荷随着操作过程中升温升压、降温降压的周期性循环,快开门式压力容器承受着交变载荷作用,有可能在局部结构不连续处产生疲劳裂纹,甚至造成疲劳破坏。

为防止疲劳破坏,应尽量减少局部结构的不连续,采用全熔透的焊接接头,并使局部结构不连续处圆滑过渡。

2.3 设置安全联锁装置快开门式压力容器开关盖频繁运转,在容器卸压未尽前打开端盖,以及端盖未完全闭合就升压,是快开端盖式容器爆炸的主要原因之一。

快开门式压力容器爆炸事故分析

快开门式压力容器爆炸事故分析

Research and Exploration|研究与探索.维护与修理快开门式压力容器爆炸事故分析陈小宁,周吉军(新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院,新疆乌鲁木齐830011 )摘要:随着工业、建筑业的发展,快开门式压力容器被越来越多的应用到城市建设中。

快开门式压力容器的应用也增 加了压力容器爆炸的可能,本文主对典型快开门压力容器齿啮式结构快开门压力容器及平启式结构快开门的爆炸现象产生 的原因进行分析,为解决快开门压力式容器爆炸现象提出相应的解决措施。

关键词:快开门式压力容器;爆炸事故分析;解决方案中图分类号:TH49 文献标识码:A文章编号:1671-0711 (2017) 03 (上)-0042-02快开门式压力容器被普遍应用到化工、建筑、医疗等各个行业中,作为企业生产的主要因素之一,快开门式压力容器的工作状态直接影响企业的发展 情况,但目前快开门式压力容器出现的爆炸现象,已经严重影响了企业的正常发展,因此,国家相关 部门对快开门式压力容器的安全问题,提出一系列 规定,避免爆炸事故的发生。

而对于企业本身来讲,要充分了解快开门式容器的工作原理,做到提前预 知问题,修复快开门式压力容器,保障其正常工作,减少爆炸的产生,为企业正常发展奠定基础。

1快开门式压力工作方式及容器爆炸事故产生的原因快开门式压力容器爆炸的主要原因是自身结构 问题,本文主要针对典型的齿啮式结构压力容器及 平启式结构压力容器结构产生爆炸的原因进行分析。

1.1齿啮式结构压力容器爆炸事故产生的原因齿啮式结构的工作方式是在顶盖法兰和端部法 兰的圆周附近制造出结构合理的啮合齿。

在顶盖法 兰和端部法兰在运行时,啮合齿会出现错开的现象,达到自动开关盖的目的。

齿啮式结构压力容器的运行主要是通过安全联 锁装置进行的。

而安全联锁装置又分为手动保护装 置和电动保护装置,例如一家单位在利用齿啮式结 构创造快开门装置时,就是将安全销制作成手动保 护装置,而行程安全销和报警灯、超压安全阀的工 作原理则是通过电动保护装置进行的。

快开门式压力容器的设计探究

快开门式压力容器的设计探究

快开门式压力容器的设计探究摘要:随着社会经济的不断发展,工业领域取得了举世瞩目的成就。

压力容器的设计作为工业设计的重要组成部分,也取得了巨大的进步。

伴随着压力容器设计的发展,快开门式压力容器得到了越来越广泛的应用,同时却也成了最易发生爆炸事故的压力容器之一,加快快开门式压力容器的设计改进是减少该类容器事故发生的重要手段。

本文从快开门式压力容器的定义出发,针对快开门压力容器的设计进行详细研究。

关键词:快开门式压力容器;设计;安全联锁装置引言压力容器是工业领域中受到广泛关注的设备之一,大多数工业类企业都会用到,尤其是石油化工企业,压力容器更是占据着无法替代的重要位置。

但是目前国内还没有专门生产快开门安全装置的企业,基本上是生产快开门容器的企业,附带生产快开门安全联锁装置,安全联锁装置的实现形式也多种多样,质量也参差不齐,尤其是快开门安全联锁装置的可靠性极差,故障率远远超过压力容器的自身故障。

因此,需要针对快开门容器的特点,对快开门的安全性能做出详细规范。

一、快开门式压力容器的定义1、压力容器压力容器是工业领域中受到广泛关注的设备之一,大多数工业类企业都会用到,尤其是石油化工企业,压力容器更是占据着无法替代的重要位置。

目前,我国的压力容器设计还存在许多问题需要解决,其特殊的物理特性使得压力容器稍有不慎就可能造成人员的伤亡和大量财产的损失,所以它也被列入了特种设备的行列。

压力容器从设计、建造到安装的每一个环节都极大地影响着它的安全性与可靠性,尤其是设计阶段,甚至有些学者认为设计阶段的好坏直接影响到设备周边的安全问题。

压力容器的设计涉及到非常广泛的专业知识,需要设计人员具备十分出色的专业知识,并且要有较强的综合素质与个人修养。

设计人员不仅仅要懂得设计理论,熟练地掌握压力容器各个部件材料的选择、外形的设计、结构的合理性、受力分析、整体强化以及最后的建造和安装,甚至每一次的合理使用、安全检验日常维护等。

但是,设计人员的实际操作却并非如此,调查发现有些生产厂家的设计人员仅仅凭借容器设计的一点理论知识,过度依赖计算机软件的操作和辅助,对特种设备的制造与安装规范没有操作经验,对国家标准更是没有进行学习,从而在设计中出现了潜在的安全问题。

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摘要齿啮式快开压力容器具有启闭快、承压能力强、适用压力范围广等优点,被广泛地应用在化工、石油、食品、医疗等工业领域中。

其工作原理是在齿啮式快开装置的圆周方向加工出均布的齿,通过齿间的啮合和错开,达到快速启闭的目的,轴向力由釜体法兰来承担,由齿与齿之间的接触面来传递,是一个典型的接触问题,应力和变形的精确计算相当复杂。

同时,由于容器多为半间歇操作,频繁的开、停工及压力波动使得容器中应力随时间呈周期性变化,这对容器抗疲劳性能提出了较高的要求。

在工作压力下,齿啮式快开压力容器的齿与齿之间的接触面不仅相互挤压而且相对滑动,接触状态随着加载过程而变化,接触面上的应力难以事先确定。

因此,针对国内缺少对整体卡箍齿啮式快开结构研究的问题,以ANSYS软件为主要工作平台,建立整体卡箍齿啮式快开结构的三维模型,根据实际工况对其约束与载荷作了有效处理,针对不同内压作用下的齿啮式快开结构进行有限元分析,得到应力分布规律,确定危险截面,针对危险路径进行线性化处理,依据JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》进行强度评定。

针对不同啮合度下的齿啮式快开结构进行了有限元分析,分三种情况,分别是周向、径向、周向与径向组合,得出了允许的啮合错动量。

通过疲劳强度分析,对疲劳寿命进行预测。

现场操作中通常对釜体齿根处的裂纹损伤进行打磨修复,使釜体齿根处呈现不同的圆角尺寸和凹陷尺寸,针对这些结构进行有限元分析,得出应力分布规律,确定允许的打磨量,这对提高齿啮式快开压力容器设计及制造的可靠性、经济性提供了重要的参考依据。

关键词:齿啮式快开结构;有限元;接触分析;疲劳分析;应力线性化处理AbstractTooth-locked quick opening pressure vessel with opening and closing fast, strong bearing capacity, wide applicability, etc. is widely used in petroleum, chemical, food, medical and other industrial fields. The working principle is the circumferential direction is processed in the teeth of the tooth-locked quick closure device. Through the teeth meshing and staggered, the rapid opening and closing is obtained. the axial force is borne by the kettle body flange, by the contact surface between the teeth and teeth to transfer, which is a typical contact problem, the stress and deformation of the accurate calculation is very complicated. At the same time,beacause the semi-batch operation,frequently opening, shuting down the stress and pressure fluctuation change periodically with time in the vessel ,it puts forward higher requirements for fatigue performance.Therefore,aiming at the lack of overall clamp tooth locked quick open structure of the problem,by using ANSYS software as the main working platform, the establishment of the overall card hoop of tooth locked quick open structure of 3D model,according to the actual working condition of the constraint and load for the effective treatment,according to the different pressure under the action of tooth locked quick open structure finite element analysis, stress distribution rules and to determine the dangerous cross-section,the dangerous path of linearization,based on the JB4732-1995 Steel Analysis and DesignStandard of Pressure Vessel,to evaluate the strength.According to the degree of different mesh of tooth locked quick opening structure finite element analysis, divided into three, respectively is week and radial directions, week to radial combination, it is concluded that the allowed engagement wrong momentum. Through fatigue strength analysis, the fatigue life is predicted. Field operation is usually on the kettle body root crack damage of grinding repair and the kettle body root present different fillet size and depression size and finite element analysis for the structure, gets the stress distribution law and to determine allowable grinding amount, which to improve the tooth locked quick opening pressure vessel design and manufacture of the reliability, economy provides an important reference.Key words:Tooth-locked quickopening structure;Finite element;Frictional contact analysis;Fatigue analysis;Stress linearization treatment目录第1章绪论 (1)1.1 研究的工程背景、目的和意义 (1)1.2 快开结构的主要形式及工作原理 (3)1.3 快开结构有限元分析的国内外研究进展 (5)1.4 本文研究内容 (8)第2章不同内压下快开结构的有限元分析 (10)2.1 设计数据及材料性能参数 (10)2.2 快开结构的有限元模拟 (11)2.3 理想啮合状况下的有限元结果分析 (16)2.4 接触面的应力云图 (24)2.5 应力线性化分析与强度评定 (26)2.6 本章小结 (31)第3章不同啮合度下快开结构的有限元分析 (32)3.1 啮合度的定义 (32)3.2 周向错动的有限元分析 (33)3.3 径向错动的有限元分析 (40)3.4 组合错动下的有限元分析 (47)3.5 本章小结 (51)第4章齿啮式快开结构的疲劳分析 (52)4.1 疲劳失效机理 (52)4.2 基于ANSYS的疲劳分析 (55)4.3 理想啮合工况下的疲劳分析 (57)4.4 最危险工况下的疲劳分析 (62)4.5 强度分析与疲劳分析的比较 (64)4.6 本章小结 (65)第5章修复后的啮合齿块的有限元分析 (66)5.1 釜体齿根裂纹产生机理 (66)5.2 带有裂纹的啮合齿块检测及修复 (67)5.3 带有裂纹和修复后的啮合齿块的有限元分析 (69)5.4 本章小结 (79)结论与展望 (80)参考文献 (82)致谢 (85)附录 1.6MPa下快开结构的有限元分析命令流 (86)第1章绪论1.1 研究的工程背景、目的和意义快开式压力容器广泛地应用于石油、化工、建材、食品、纺织、橡胶、航天、医疗、造纸等工业领域需要快速开启和关闭的承压装置中。

例如化工工业中橡胶制品的硫化釜;精细化工中所用的超临界二氧化碳萃取釜;建材工业中的木材干馏釜、枕木防腐釜;建材工业中硅酸盐制品的蒸压釜;医院和实验室的消毒锅、高压氧仓;食品工业中釜头制品的灭菌釜、食品高压杀菌釜;纺织工业中的蒸煮釜、染色机等,其中硫化罐如图1-1(a)所示,染色机如图1-1(b)所示。

由于工业生产的需要和科学技术的不断发展,压力容器的快开门盖结构的直径有不断增大的趋势,使用温度、压力也越来越高,所应用的领域在不断拓展。

(a)齿啮式硫化罐(b)齿啮式染色机图1-1 快开式压力容器近年来,多起蒸压釜爆炸较大生产安全事故直接原因是这种釜齿未闭合到位的啮合状况,在蒸汽压力的作用下釜齿所受的圆周方向分力就形成了一个沿开启转动方向作用于釜盖的转动力矩,压力越大,沿圆周方向的分力就越大,使釜盖转动的力矩也就越大,当釜齿只有一小部分面积接触,釜内蒸汽压力达到一定数值之后,釜齿局部应力过载,该部位就会产生塑性变形,从而导致釜齿脱离啮合而转动滑脱,釜盖脱开飞出,直接酿成爆炸事故的发生。

从上述分析可知,事故直接原因是蒸压釜升压时釜门未完全闭合到位导致釜门脱开。

蒸压釜事故图如图1-2所示。

可见啮合齿块作为蒸压釜的主要承压部件起着至关重要的安全作用。

随着蒸压釜安全事故的迭起,某调查小组对当地的80多台蒸压釜进行了全面检验,其中有35台的啮合齿都存在裂纹(如图1-3所示)。

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