Ansys Simulation World Ansys SimulationWorld

Расчёт прочности испытательного стенда фильтра DN500

При создании ответственных конструкций, а точнее, уже на этапе проектирования, необходимым этапом их ввода в эксплуатацию является в том числе расчётное обоснование надёжной и безопасной работы.

Многие изделия, используемые в нефтегазовой промышленности, должны удовлетворять соответствующим нормативным документам. Поэтому целью данной работы было проведение расчёта прочности и устойчивости конструкции нового испытательного стенда на соответствие нормам прочности ПНАЭ-Г-002-86, действующим в настоящий момент. Также, в случае неудовлетворения условиям прочности, необходимо было сформировать рекомендации по доработке конструкции.

Рассмотрены три расчётных случая комбинаций внутреннего давления с внешней статической силой, описывающие основные условия нагружения, возникающие при работе.

На первом этапе данной работы геометрическая модель стенда фильтра была упрощена и подготовлена конечно-элементная модель, необходимая для расчётов согласно ПНАЭ-Г-002-86.

Согласно ПНАЭ-Г-002-86 оценка статической прочности проводилась путём сравнения двух расчётных групп категорий напряжений с соответствующими допускаемыми величинами. С этой целью были рассчитаны распределения местных и общих мембранных, а также местных и общих изгибных напряжений (рисунки 1 и 2).

Рисунок 1 - Распределение мембранных напряжений при НУЭ, МПа

Рисунок 2 - Распределение суммы мембранных и общих изгибных напряжений при НУЭ, МПа

В результате анализа полученных результатов, был сделан вывод о неудовлетворении исходной конструкции всем условиям прочности.

Проведённый анализ чувствительности к изменению геометрических размеров позволил предложить ряд конструктивных изменений конструкции, необходимых для удовлетворения условиям прочности и устойчивости в процессе работы. 

В частности, был предложен вариант укрепления Т-образного соединения труб посредством специальной накладки, а также добавления двух дополнительных и изменения толщин существующих пластин основания стенда.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей и событий?
Подпишитесь на рассылку