基于极限承载能力分析的超深水水下分离器承压结构壁厚设计方法

摘要：

基于结构极限承载能力分析法,以3 000 m超深水重力式水下分离器为研究对象,根据ASMEVIII-Ⅰ基本公式计算结构初始壁厚,借助有限元软件建立了超深水水下分离器整体模型,开展了基于5％最大主应变准则的极限承载能力校核和双非线性稳定性极限承载能力校核,并在此基础上提出递归循环算法优化壁厚,最终构建了超深水水下分离器承压结构壁厚设计方法.根据最优壁厚制造了超深水水下分离器试验样机,开展了高压舱压溃试验,结果表明:本文所建立的超深水水下分离器整体模型具有较高精度,塑性极限分析和稳定性分析结果与试验结果的相对误差分别为13.11％、8.80％;本文所构建的超深水水下分离器承压结构壁厚设计方法充分利用了材料的极限承载能力,在保证结构高耐压和高可靠性的基础上,相比弹性应力分类法提高承载能力44.4％,并有效减小设计壁厚达20％.

关键词：超深水水下分离器、承压结构壁厚设计、塑性极限分析、稳定性分析、高压舱压溃试验

所属期刊栏目：29

分类号：TH49(气体压缩与输送机械)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划“水下分离器关键技术研究2013AA09A213”部分研究成果

在线出版日期：2018-04-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：150-157