TY - JOUR ID - TI - Effect of Head Types on the Free Vibration and Fatigue for Horizontal LPG Pressure Vessels تأثير نوع نهايات رؤوس خزانات الضغط الأفقية لغاز البترول المسال على الاهتزاز الحر والكلال AU - Marwan Abdulrazzaq Salman مروان عبدالرزاق سلمان AU - Mahmud Rasheed Ismail محمود رشيد اسماعيل AU - Yassr Y.Kahtan ياسر يعرب قحطان PY - 2018 VL - 21 IS - 4 SP - 494 EP - 500 JO - Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences مجلة النهرين للعلوم الهندسية SN - 25219154 25219162 AB - Pressure vessels are the heart of plants and oil refineries stations. In many engineering applications such vessels can be subjected to periodic loading either internally due to the charging and discharging process or externally due to the excitation from other nearby components such as pumps, compressors or from seismic. So that in spite of a good design according static assumption it may be critical in dynamics. In this work a horizontal pressure vessel with accessories subjected to liquefied petroleum gas pressure LPG is considered. Three models of different head types are investigated herein namely; Deep torispherical, Elliptical 2:1 and Hemispherical. The design and material selections are chosen as per ASME. For practical service many accessories are attached to the vessel such as manhole, supports, inlet and outlet opining. Finite Element method via ANSYS R18.2 is introduced for the numerical analysis. The fatigue life in case of fully reversed cyclic loading are estimated and located. Vibration characteristics such as mode shapes and natural frequencies for the lowest five modes are evaluated and compared. It is found that the fatigue life can be increased as higher as 180% for hemi- spherical head as compared with deep torispherical head pressure vessel and the lowest four natural frequencies are nearly identical for all models, however significant change observed in the fifth natural frequency.

تمثل اوعية الضغط الجزء الرئيسي في المحطات ومحطات تكرير النفط وفي اغلب التطبيقات الهندسية تكون هذه الاوعية او الخزانات معرضة الى احمال دورية متكررة اما بسبب داخلي وهو عملية التفريغ والملئ او خارجي بسبب تحفيز او اثاره بسبب مكونات قريبة عليها مثل المضخات والمكابس او التي تنشأ تسبب اهتزازات. تم في هذا البحث تحليل خزان افقي مع ملحقاته مثل المانهول وفتحة الدخول والخروج ومعرض الى ضغط الغاز المسال. تم اختبار ثلاثة نماذج لنهايات مختلفة (محدبة وبيضاوي ونصف كروي)، التصميم واختيار المواد تم وفق كود ASME. تم استخدام طريقة العناصر المحددة باستخدام برنامج الانسس 18 للتحليل العددي لتحديد عمر الكلال في حالة التحميل الدوري المعكوس الكامل وتحديد موقعه. وكذلك دراسة خصائص الاهتزاز مثل أشكال الطور و الترددات الطبيعية وذلك لأدنى خمس ترددات ، وقد وجد أن عمر الاجهاد او الكلال يمكن زيادته إلى أعلى من 180٪ للرأس او النهاية الكروية مقارنةً برأس او النهاية تكوربيني المحدبة العميقة وان الترددات الطبيعية لغاية الرابعه تكون متطابقة تقريبًا لجميع النماذج ، ومع ذلك فقد لوحظ اختلافات واضحة في التردد الطبيعي الخامس. ER -