焦炭塔裙座环焊缝裂纹原因分析及改进措施

焦炭塔在使用过程中受到热应力和机械应力的联合作用,焦炭塔塔体与裙座的连接焊缝处极易产生裂纹,通过宏观检验、无损检测、壁厚检验、光谱分析及理化检验等手段,对裂纹的形成原因进行分析,得出裂纹主要是由于塔体与裙座的温差、相互的变形约束、频繁加热冷却引起的交变热应力及局部机械应力等原因联合造成的,并且提出了相应的解决措施。     

延迟焦化装置焦炭塔的改进设计

将炼油行业传统焦炭塔的下裙座支撑改为上裙座支撑,在焦炭塔外壁增加一夹套,改变了焦炭塔的受力,避免了塔体下部鼓胀变形和焊缝冷裂纹的产生。大幅度提高了焦炭塔的使用寿命。     

焦炭塔过渡段区域的热应力有限元分析

本文应用Ansys有限元软件,以中石化茂名分公司提供的焦炭塔原始数据为条件,建立焦炭塔有限元模型,分析焦炭塔各个操作阶段塔筒体和锥体的过渡段(锻件)的应力分布情况。结果表明:焦炭塔过渡段的应力在升温阶段或者是降温阶段达到最大值或最小值。环向应力、轴向应力和Mises等效应力在筒体与过渡段连接焊缝附近和过渡段与裙座连接焊缝附近达到峰值。     

焦炭塔锥体母材裂纹产生原因分析及预防措施

焦炭塔生产工艺特殊,裙座长期处于热应力和机械应力的作用。运行不到1年时间的焦炭塔,在柔性槽附近的锥体母材部位出现穿透性裂纹。针对该裂纹产生的原因进行分析,并制定出相应的措施。     

焦炭塔底盖机液压密封系统的研究与应用

延迟焦化是炼油工业中应用最广泛的渣油处理技术,焦炭塔是该装置中的关键设备。提出了一种新型焦炭塔自动底盖机。它采用液压控制垂直开盖技术,利用液压顶紧器产生密封力,顶紧改进的密封装置,达到良好的密封效果。底盖启闭和压紧动作分别执行,开关盖动作简单可靠,可适应焦炭塔频繁停开工的复杂工况。依据有关理论,对卡密封系统进行结构设计,并对此密封系统的密封力及施加密封力的装置进行了分析计算。并依据JB4732对底盖机应力进行分类强度评定,依据ASME Ⅷ-1对垫片应力进行密封评定。可为焦炭塔自动底盖机的实际应用提供参考。     

陶瓷涂层的残余应力评价及其尺寸效应

当一个平直长条试样镀上单面涂层后,往往因为膨胀系数不匹配而在涂层和基体内形成残余应力并产生弯曲变形,通过变形后的曲率半径以及涂层与基体的厚度参数可以计算出涂层内的残余应力,这种方法也称为Stoney方法,相应的弯曲变形样品定义为Ⅰ型涂层,而不产生弯曲变形涂层构件定义为Ⅱ型涂层。由于残余应力不是材料常数,用Stoney方法测到的Ⅰ型涂层残余应力并不代表Ⅱ型涂层的残余应力,而实际工程中绝大部分涂层属于Ⅱ型。如果能建立Ⅰ型涂层残余应力与Ⅱ型涂层之间的关系,就可以通过Stoney方法评价任意构件涂层的残余应力。本研究基于相对法导出了两种类型之间的关系以及Ⅱ型涂层残余应力计算公式,测定了金属基体上对称热障涂层的残余应力。结果表明,该方法简单易行,解决了现实中各种无弯曲变形的实际构件的残余应力评估。     

对焦炭塔塔鼓变形失效的机理分析

焦炭塔是延迟焦化反应的反应釜,是延迟焦化装置的重要组成部分,其长期安全的运行是炼油企业取得高效益的前提和保障.但由于工作条件的恶劣,焦炭塔普遍存在着塔体变形、裙座及塔体焊接开裂等问题,严重影响着焦炭塔的安全运行.究其原因目前主要有以下几种情况:高温蠕变的结果;低周热疲劳的结果;高温蠕变与低周热疲劳共同作用的结果冷;急热温差热应力引起的局部塑性变形.通过对高温蠕变与低周热疲劳的产生条件以及损坏特征的仔细研究,并辅助以各种试验的结果,用排除法确定了焦炭塔的腰鼓变形失效的原因为急冷、急热温差热应力导致的局部塑性变形,并且总结出了其变形失效的规律和防治的具体方法.     

钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术研究

海洋工程钢结构焊接过程中会因为焊接工艺、焊接环境等因素产生焊接残余应力和结构焊接变形。在分析钢结构焊接残余应力产生原因的基础上,提出了钢结构焊接残余应的控制措施。     

焦炭塔制造工艺

压力容器复合板设备焦炭塔的制造过程比较繁琐,工艺要求严格,如封头和筒体的制造、复合板的焊接、整体热处理的变形控制。对焦炭塔的制造难点进行了分析,并介绍了焦炭塔的制造工艺过程。     

储罐焊接中防止变形的一些建议

通过对焊接施工产生变形的原因分析研究,找出在工程质量控制中,严格控制人员、机械设备、工程材料及施工方法,并且着重探讨施工方法及其注意事项,最终确立合适的焊接顺序。因为焊接顺序对焊接残余应力和变形的产生及分布影响最大,采取合理的施焊顺序,可以有效的减小焊接残余应力和防止焊接残余变形。     

焦炭塔热应力分析计算

利用ABAQUS软件模拟出了焦炭塔工作周期内的温度变化、应力变化。采用顺序耦合的方法分析焦炭塔所受的热应力。分析从新塔准备直至老塔处理,其中共包括5个工作阶段。结果显示,几个阶段的温度场分布对应力结果有显著影响。试压、油气预热、生焦的初始阶段比较类似,都处于温度上升阶段,最大应力出现在裙座部位,分别为183.6、242.7、250.4 MPa,且焊缝处应力大于筒体。吹汽阶段塔体温度下降,焊缝处应力小于筒体应力。水冷阶段的应力分布类似于温度分布,存在一个随冷焦水不断移动的高应力截面,其中最大应力可达400.4 MPa,已超过了材料的屈服极限,导致筒体出现了局部塑性变形。经反复循环,会引发"热应力棘轮"现象,由于塑性变形的不断积累,故造成焦炭塔的鼓胀现象。     

浅谈焦碳塔的热应力分析及初步改造措施

根据焦碳塔的操作工艺及塔壁的径向温差，计算出由其产生的最大热应力，然后对筒体与裙座焊缝区域的变形及其约束情况进行了分析，并提出了初步的改造措施。     

焦炭塔堵焦阀接管部位的应力计算及高温应力测定

为算出一座焦炭塔堵焦阀接管处的管端推力（矩）数值及塔体接管部位的应力，特选用等值刚度法ＦＡＯＰ及有限元法ＭＳＣ两个标准程序分别对该塔的高温进油管系及塔体接管部位进行了柔性分析及应力计算。为了验证计算方法的正确性，还在接管部位用电测法进行了高温应力测定试验。结果证明两者数值吻合     

两种焦炭塔裙座连接结构应力对比分析

以某石化公司焦炭塔为研究对象,首先分析焦炭塔受力情况,进而对比新型板焊结构和整体锻件结构的优劣性,为此后大型焦炭塔裙座连接部位的结构设计提供参考。两种结构的对比主要围绕结构内应力分布的对比。运用有限元分析软件ANSYS建立新型板焊结构以及整体锻件的二维模型,对结构只受重力和内压、升温、降温三种工况分别进行分析,分别得出在三种工况下结构内的机械应力和热应力。根据分析结果,对比两种结构的等效应力强度大小和应力集中点的位置。通过对比,可以得出以下结论:新型板焊结构在三种工况下的最大应力均出现在上部角焊缝上方的塔体上,最大值达到371.5 MPa,是焦炭塔开裂的主要原因;整体锻件的最大应力出现在裙座与塔体连接的圆弧过渡处,最大值为273.3 MPa,应力分布状况要优于新型板焊结构。     

浅析延迟焦化装置分馏塔底结焦原因及措施

延迟焦化装置是炼油行业中渣油转化的重要手段,延迟焦化装置主要由加热炉、焦炭塔、分馏塔等主要设备组成,其中分馏塔的作用是将焦炭塔反应来的高温油气进行多次冷凝和气化,分别从侧线及顶部馏出蜡油、柴油、汽油、富气等产品,是延迟焦化装置非常关键的生产设备。分馏塔底易结焦一直是制约延迟焦化装置安全、平稳、满负荷、长周期运行的主要因素。     

焦炭塔塔顶大油气线应力分析及改造

荆门石化总厂焦化装置焦炭塔塔顶大油气线在运行期间,多次出现险情,应力超标问题严重。针对该大油气线现有配管方案进行深入分析,得出该方案本身就存在应力超标的缺陷．从而设计了全新的配管方案。经过近／年的生产实践证明,新配管方案彻底解决了应力超标的问题,消除了威胁安全生产的重大隐患。     

Simulation of PTFE sintering: Thermal stresses and deformation behavior

A finite element model has been used to study the sintering process of polytetrafluoroethylene (PTFE) cylinders in order to predict residual thermal stresses; both solid (rods) and hollow (billets) blocks were studied. The simulation of the process was performed considering three separate stages: thermal, deformation, and stress analysis. For each stage, relevant material properties were determined experimentally. In particular, the deformation behavior of PTFE was thoroughly investigated by means of thermo‐mechanical analysis (TMA). It is shown that experimental results can be explained considering deformation recovery and orientation effects. Predictions of the model are compared with experimental measurements performed on real PTFE‐sintered cylinders. Temperature and deformation distributions determined with the model agree well with experimental data. Fair agreement between predicted and experimentally measured residual stresses is obtained, and the influence of cylinder size and applied cooling rate on residual stresses is correctly predicted. Polym. Eng. Sci. 44:1368–1378, 2004. © 2004 Society of Plastics Engineers.