1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

1.1 快开门式压力容器概述

压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。常用的固定式压力容器需同时具备下列三个条件：

(1)工作压力大于或者等于0.1MPa(不含液体静压力)。

(2)工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa#183;L。

(3)盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。^[1]

而快开门式压力容器是将压力容器的门盖及其锁紧装置通过一、两次连续的转动或有限的移动，就可快速进行门盖的开启或紧闭的压力容器的总称。快开门压力容器具有开启灵活快速、物料装卸方便等特点，被广泛应用于化工、石油、医疗、纺织、食品、航天、建材、造纸等工业领域。随着国内经济的快速发展，技术水平的不断进步，在压力容器中使用的快开门型式出现了多样化，安全联锁装置也变得复杂化。快开门压力容器得到广泛使用的同时也给企事业单位带来安全隐患。近年来，快开门压力容器由于安全联锁装置不符合要求而产生的事故时有发生。因此对快开门式压力容器设计在安全方面的研究显得尤为重要。

《固定式压力容器安全技术监察规程》从法律法规层面规定了快开门式压力容器的范围和安全联锁装置的实现形式，也为制定快开门式压力容器和安全联锁装置功能的通用技术规范奠定了基础。但是快开门式压力容器事故多发及其安全联锁装置不够规范的现状如今仍未能彻底改变。究其原因，除了无明确定义、无设计制造标准、无检验检测手段等表象之外，其根源就是国内把快开门门盖只当做压力容器的一个附属部件而不是把它当做一个产品。而快开门盖及其安全联锁装置的研究设计是涉及多个学科技术的精密仪器制造，相关技术与压力容器本身的制造技术相差较大。导致其难以在压力容器行业有很好的发展，也没有相关行业标准加以规范其生产，这就造成了快开门盖及其安全联锁装置缺少发展的局面。^[2]

1.2 快开门式压力容器工作原理及研究现状

1.2.1快开门式压力容器工作原理

一种快开门式压力容器安全联锁装置，它安装在压力容器的外壳上，其特征是：它包括

有一个主阀门，主阀门的阀芯为一个前后运动的柱状阀芯，柱状阀芯前端通过一个主推杆连接有一个主锁销，主锁销插在容器口固定法兰上的主锁孔内，而容器门盖的旋转法兰上有一个与主锁孔位置相对应的活动锁孔，当容器门盖旋转关闭到位时，主锁销可向前移动插入活动锁孔，主阀门的进气口与压力容器内腔相通，主阀门的出气口分为两路，一路通排气管，另一路通往一个压力放大器，该压力放大器有一个封闭的内腔，在内腔中有一个可在气压推动下向前移动的活塞片，该活塞片与一个副推杆固定连接，副推杆上还套有一个压缩弹簧，它可压动副推杆向后移动，副推杆前端安装有一个副锁销，副锁销插在上述固定法兰上的副锁孔内，而在上述的旋转法兰上也有一个与副锁孔位置相对应的活动锁孔，当容器门盖旋关闭到位时，副锁销可向前移动并插入到与之对应的活动锁孔内。

1.2.2快开门式压力容器研究现状

丁无极.对快开门压力容器的特点、种类及应用分布进行了详尽的阐述，对快开门安全联锁装置的实现以及在安全检验的现状进行了分析，得出了灭菌器是安全性最高的，蒸压釜安全性最差的结论。^[3]

陈国良.本文详细介绍了”快开门式压力容器”的全面检验情况，针对”快开门式压力容器”全面检验中发现的多种缺陷进行了系统性的分析。对于缺陷的成因进行了深入探究，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。^[4]

舒安庆，陈西茜等.通过对快开门压力容器的实际问题的本质认识和分析，建立了符合实际情况的高温高压快开门压力容器的有限元分析模型，求得工作载荷下的应力状态，对危险路径进行了强度评定并对应力峰值点进行了疲劳分析。结果表明，该设计参数的高温高压快开门压力容器在工作状况下同时满足设计强度要求和疲劳要求。 对高温高压快开门压力容器的结构优化，定期检测维护等提供了参考。^[5]

赵志鹏.在介绍了我国快开门压力容器的基本情况后，总结了快开门式压力容器研究现状并对其发展趋势做出了展望，使我们更进一步了解快开门式压力容器的应用前景。快开门式压力容器应用广泛、产品复杂多样，具有大直径、自动化的发展趋势。^[6]

赵立.简述目前现有的快开门式压力容器的种类以及多种型式的安全联锁装置，结合全国快开门式压力容器的发展状况及日常快开门式压力容器的检验检测技术，对全国范围内快开门式压力容器的事故案例进行研究汇总，对其失效模式进行分析研究，讨论不同类型安全联锁装置的可靠性。^[7]

聂孟春，杨正修等.提出一种新型压力容器快开门结构安全联动锁紧装置。容器工作时当快开门关闭后，气缸拉动锁紧钩做向内及向上提拉运动，使锁紧钩斜铁与快开门上的斜面垫铁锁紧，快开门与筒体密封面压紧密封。^[8]

时黛.主要利用 ANSYS 有限元软件对高压空气储罐进行应力分析，获得了高压空气储罐的应力强度分布图，可知该高压空气储罐的最大应力强度发生在球壳与过渡段连接部位球壳内壁，最大应力为强度为 345.215MPa。然后进行可靠性分析，经过分析获得了高压空气储罐在置信度为 95%的情形下，初值极限状态 Z lt;0 的概率平均值为 3.264 8% ，即说明容器的可靠度为 96.735 2%，并绘制了Z在置信度为 95%的情形下的分布图和输出结果参数的灵敏度图，通过此次分析证明了该储罐是安全的，再次证明了 ANSYS 软件为压力容器实际工程应用中提供了可靠的、高效的理论依据。^[9]

郑津洋.快开式压力容器在密封结构、设计方法等方面有许多特殊的地方，在此专门研究和介绍这些特殊的结构和设计方法。^[10]

范欣，谢禹钧等.空气储罐普遍应用于工业生产中,由于空气储罐在交变载荷作用下工作，存在疲劳失效，需要进行疲劳分析。本文是对某高压空气储罐壳体创建二维轴对称的几何模型，先进行压力应力分析，获得应力强度分布图，然后进行 ANSYS 疲劳分析，求得疲劳累计使用系数 0.253 50lt;1。^[11]

刘良勇，杨明.通过一台高压空气储罐的检验，阐述了其定期检验的重点，从结构设计、安装及使用等方面，分析了其使用的安全性问题，提出了相应的建议。^[12]

刘庆江，李明等.主要介绍在设计温度(50℃)、高压(32MPa)、操作介质是混合气体条件下高压储罐的设计方法.并采用有限元对局部结构进行分析验证.本文对同类设备设计具有一定的参考价值。^[13]

王文和.系统介绍了化工设备安全技术基础及应用知识，主要内容包括化工设备安全基础、典型化工设备安全技术、化工设备安全设计、化工设备安全保护装置、化工设备失效与检测技术、化工设备事故调查和处理、化工设备安全常用标准和规范等。^[14]

周哲民，任丽静.信号报警系统的设计，以常规仪表实现温度上下限报警系统设计为载体，将信号报警及安全联锁系统设计的理论知识和设计步骤有机融合。学习情境三是顺序控制系统的逻辑功能设计，以典型的工程案例来叙述顺序功能图（SFC）和顺控表如何实现顺序控制功能。^[15]

栾春远.ANSYS分析，以在用的热壁加氢反应器和高压空气储罐为例完整地介绍压力应力分析、热分析、热应力分析、耦合分析和疲劳分析全过程，其中包括压力容器分析设计人员关注的问题：按ASME-Ⅷ-2的应力分类识别和提取ANSYS生成的结果进行应力叠加法和耦合法的应力强度评定。^[16]

余伟炜，高炳君.关于大型有限元软件ANSYS在机械及化工工程应用中的实例解集，在机械、化工设备领域有着相当大的用处。ANSYS在机械与化工容器中的应用以及在化工设备中的应用，ANSYS优化设计、疲劳设计以及结构可靠性分析、Workbench等诸多高级功能在机械、化工设备设计中的分析应用。^[17]

戈晓岚，赵茂程.系统介绍了各种压力容器用钢如Q345R等在压力容器制造及检测方面的用处。^[18]

孙景荣.从压力容器的焊接技术方面进行切入研究，对新型压力容器的制造及检测都具有知道意义。^[19]

Wangzhonghui,Zhuangjunli .In accordance with the foreign relevant standards,this paperdesigns the high pressure horizontal tooth‐locked quick closure pressure vessel, then put the emphasis on the design and intensity checking of the quick opening deviceaccording to the provided parameter requirements. This design method provides reference to structural design of similar equipmentsas well as to drawing a set of suitable design method for quick opening device. ^[20]

1.3快开门式压力容器发展趋势

《固定式压力容器安全技术监察规程》从法律法规层面规定了快开门式压力容器的范围和安全联锁装置的实现形式，也为制定快开门式压力容器和安全联锁装置功能的通用技术规范奠定了基础。但是快开门式压力容器事故多发及其安全联锁装置不够规范的现状如今仍未能彻底改变。

究其原因，除了无明确定义、无设计制造标准、无检验检测手段等表象之外，其根源就是国内把快开门门盖只当做压力容器的一个附属部件而不是把它当做一个产品。而快开门盖及其安全联锁装置的研究设计是涉及多个学科技术的精密仪器制造，相关技术与压力容器本身的制造技术相差较大。导致其难以在压力容器行业有很好的发展，也没有相关行业标准加以规范其生产，这就造成了快开门盖及其安全联锁装置缺少发展的局面。

随着新版《固定式压力容器安全技术监察规程》 的执行和集快开门盖研发、制造及技术服务于体的专业化生产企业的发展，我国快开门式压力容器安全联锁功能的技术现状将发生重大的变化进步开展快开门盖和安全联锁装置的研究方兴未艾，大有可为。其结果，必然会推动快开门式压力容器从定性管理上升到定量控制的完整性管理。^[25]

参考文献

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[4] 陈国良.快开门式压力容器检验及使用中遇到的问题及原因浅析[J].中小企业管理与科技，2010,(4):316-317.

[5] 舒安庆，陈西茜等.高温高压快开门压力容器的强度评定及疲劳分析[J].武汉工程大学学报，2016.38(1): 88-102．

[6] 赵志鹏.快开门式压力容器的发展现状和趋势[J].锅炉压力容器安全技术，2004,(3):8-9.

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[11] 范欣，谢禹钧等.高压空气储罐ANSYS疲劳分析[J].当代化工，2013.42(3)：355-359

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[13] 刘庆江，李明等.高压立式储罐的设计[J].锅炉制造，2012,(1)：48-50.

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[15] 周哲民，任丽静.过程自动化工程设计[M].北京:化学工业出版社，2010.

[16] 栾春远.压力容器ANSYS分析与强度计算[M].北京：中国水利水电出版社,2008.

[17] 余伟炜，高炳君.ANSYS在机械与化工装备中的应用[M].北京：中国水利水电出版社,2006.

[18] 戈晓岚，赵茂程.工程材料[M].南京:东南大学出版社，2004.

[19] 孙景荣.实用压力容器焊工读本[M].北京:化学工业出版社，2007.

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[24] Wu-Shung Fu,Kun-Rong Huang,Wei-Hsiang Wang,Chung-Gang Li.Applying Compute Unified Device Architecture to Investigate Gaseous Discharge from High-Pressure Vessel,Journal of Thermophysics and Heat Transfer.2016,30(1):130-143.

[25] 罗凡，陈伟忠.我国快开门式压力容器安全联锁功能的技术现状与发展[J].中国特种设备安全，2010.27(2):12-14.

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

一、主要研究的问题

快开门式压力容器由于具有开启快速灵活、操作方便的特点而广泛应用于化工、医药、轻工、纺织行业领域，其工作压力一般为0.8-6.4MPa。随着工业的需求和科学技术的不断发展，高温、高压甚至超高压快开门压力容器也投入生产。

快开门式压力容器需要频繁开闭，承受着升温、升压、降温、降压等循环工作载荷，局部不连续结构在循环载荷下产生疲劳裂纹甚至发生疲劳破坏是快开门式压力容器的主要破坏形式之一。随着高温高压快开门压力容器应用日渐增多，它的频繁使用对于压力容器的安全带来新的问题：1）、快开门式压力容器在高温、高压载荷交互的环境下的结构强度是否满足要求；2）、快开门式压力容器主要受压部位受到温度、压力等循环交变载荷的情况越来越多，局部发生疲劳破坏的可能性增大。因此在设计阶段就要检验产品是否符合要求而进行试验，用ANSYS进行数值模拟分析，进而进行强度评定和疲劳分析，以弥补设计时的不足，进行结构优化。

二、采用的研究手段

1、快开门压力容器强度评定及疲劳分析方法

11.1 快开门压力容器强度评定方法

1.2 快开门压力容器疲劳分析方法

2、快开门压力容器有限元分析

2.1 问题分析

2.2 快开门压力容器结构参数和材料属性

2.3 接触设置

2.4 施加边界条件

3、快开门压力容器强度评定及疲劳分析

3.1 快开门压力容器强度评定

3.2 快开门压力容器疲劳分析

3.2.1 快开门压力容器有限元疲劳分析计算

快 3.2.2 开门压力容器疲劳理论计算