刘 刚，罗友高，曾 嵘，蔡天舒

(武汉第二船舶设计研究所，湖北 武汉 430064)

0 引言

在海洋深潜、石油勘探开发等领域，设备和仪器需在液面以下数百米甚至数千米工作，这就要求此类设备和仪器具备承受相应外压并在该压力下可靠密封的能力。要保证承压能力和密封能力，一方面需在设计时进行全面的强度和刚度计算，另一方面需在模拟水深的试验装置中进行试验验证。

耐压试验筒就是用于检验此类设备和仪器的耐压性能及密封性能的基础性试验设备，配套与之对应的管路系统和电气控制系统，可根据需要模拟出不同的水深环境。耐压试验筒实质是一种压力容器，其由专用钢材构成压力边界，内部形成试验空间，通常利用水或者空气的可压缩性来建立需要的压力。

为方便试验件的装入和取出，耐压试验筒在试验件的进出口多采用快开盖结构，卡箍结构就是一种常用的快开盖结构。目前，卡箍结构的设计主要遵循GB150《钢制压力容器》的相关规定。

GB150《钢制压力容器》附录G7从强度校核的角度对标准卡箍结构的设计方法进行了详细规定，在工程中得到了较为广泛的应用。但是该设计方法中没有提及卡箍刚度的计算方法，而卡箍刚度不足会降低压力试验筒的密封可靠性甚至导致密封失效。因此，在进行卡箍结构的设计时，特别是当卡箍结构的设计参数较高时，有必要考虑其刚度是否足够。

本文利用有限元分析软件对某个高参数耐压试验筒的卡箍快开盖结构进行了有限元分析，选取与密封性能相关的参数作为衡量卡箍刚度的指标对其刚度进行了定量分析，并以此为基础讨论了卡箍各尺寸参数对其刚度的影响。……