局部壁厚减薄CNG储气瓶应变分布与爆破压力研究

作者：李丽锋; 夏若琛; 廖凯; 许多林; 柳磊; 杜洋; 王维鑫

来源：石油管材与仪器, 2023, 9(06): 28-34.

DOI：10.19459/j.cnki.61-1500/te.2023.06.006

• CNG储气瓶
• 局部减薄
• 有限元分析
• 应变分析
• 爆破压力

针对钢质压缩天然气(CNG)储气瓶因局部壁厚减薄而发生强度失效的问题，采用有限元方法结合材料真实本构关系和弧长法分析了CNG储气瓶的爆破压力和减薄区域的应力应变分布，并与现有经验公式的计算结果对比分析。结果表明，随内压升高，减薄区域中心外壁面处首先发生塑性变形，而后塑性区不断向周围扩展；临近爆破压力时，减薄区塑性应变迅速增长，且最大塑性应变由外壁面向壁厚中心处移动；随着减薄深度增加，CNG储气瓶爆破压力下降幅度逐渐增加；对于局部减薄容器爆破压力的计算，经验公式相比有限元法的结果均偏保守，GB/T 19624标准与有限元法的预测结果较为接近。

• 单位
  中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司; 中国石油大学（华东）; 机电工程学院; 中国石油西南油气田分公司