高压固定管板式换热器多层膨胀节有限元分析

以一台高压固定管板式换热器为例,运用ANSYS有限元分析,设计并分析了换热器采用的双层波形膨胀节。考虑了层间摩擦及接触等因素的影响,将计算结果与其同刚度等效的单层波形膨胀节进行了对比分析。参照GB/T12777-2008标准相关规定对主体结构进行强度校核和比较研究,可为固定管板式换热器多层波形膨胀节的设计提供参考。     

国标厚壁膨胀节应力分析问题浅谈

对膨胀节进行分析计算时,国内没有膨胀节各位置应力分类及判定的依据标准,通常会参照国外设计标准进行应力分类及评定。GB/T 16749—2018 《压力容器波形膨胀节》中对不锈钢和镍基材料厚壁膨胀节的计算判定与TEMA 10th—2019 “Standards of the Tubular Exchanger Manufacturers Association”、 ASME BPVC.Ⅷ-1—2021 “Rules for Construction of Pressure Vessel”或ASME BPVC.Ⅷ-2—2021 “Rules for Construction of Pressure Vessel—Alternative Rules”完全不同,在设计不锈钢和镍基材料厚壁膨胀节时完全参照国外标准进行评定非常不合适。介绍了国外相关标准中膨胀节应力分类,对比了GB/T 16749—2018与国外相关标准中关于不同材料厚壁膨胀节计算方法的区别,膨胀节实例的疲劳计算结果表明,厚壁膨胀节分析计算仅满足GB/T 16749—2018是完全可行的。     

内置双L型膨胀节的开发设计

针对石油大学胜华炼油厂催化裂化装置提升管反应器系统中膨胀节裂纹破坏 ,通过详细的变形分析与计算 ,指出了膨胀节破坏的原因 ,同时开发设计了新型内置双L型膨胀节结构 ,并进行了受力分析和强度校核。经 3个周期的运行 ,膨胀节状况良好 ,彻底解决了原来存在的问题     

多乙二醇塔再沸器膨胀节应力强度评定

针对乙二醇装置中的多乙二醇塔再沸器膨胀节产生的裂纹失效,进行了三维有限元应力分析和应力强度评定,认为再沸器膨胀节产生裂纹失效的原因是强度安全余量不足.再沸器膨胀节的危险截面在波谷、波峰圆弧中点附近,危险点在波谷圆弧中点附近内、外表面和波峰圆弧中点附近内表面处.     

单层及多层U形膨胀节轴向刚度有限元分析

运用有限元分析方法 ,从基本力学模型出发 ,对单层及多层U形膨胀节的轴向刚度进行了计算 ,并与EJMA轴向刚度的计算结果进行了对比和分析。分析结果对U形膨胀节的设计与研究有一定的参考意义。     

复式波纹管膨胀节位移附加值计算的探讨

《美国膨胀节制造商协会标准》EJMA—2003对复式膨胀节中间管引起的膨胀节位移附加值计算作出了规定,要求在计算最大单波组合位移时加以考虑,而国内标准中并没有对此部分内容提出要求。由于波纹管的应力主要由内外压和位移引起,位移产生的应力通常大于内外压引起的应力。当复式膨胀节中间管较长,口径较大,结构较重时,对波纹管会引起较大的附加位移,最大组合位移超出设计值。因此在设计复式波纹管膨胀节时要充分考虑膨胀节上各种构件自身结构重量引起波纹管附加位移的情况,再按照国标规定进行波纹管的强度、稳定性及疲劳寿命的计算,做好膨胀节设计,确保其在装置中正常运行。     

美国膨胀节制造商协会标准圆形波纹管膨胀节应力计算原理及其拓展推广计算

膨胀节是重要的管道部件,需要依据标准进行设计计算。目前石油化工行业中,由2种不同材料制成的复合材质波纹管的使用越来越普遍,但是现行标准中未提供相应的计算方法。对美国膨胀节制造商协会标准中无加强圆形波纹管膨胀节和加强圆形波纹管膨胀节的应力计算公式进行基本原理分析。应用美国膨胀节制造商协会标准的基本计算原理,针对由2种不同材料组成的波纹管,进行了拓展性推导计算,得到了不同材质无加强圆形波纹管膨胀节和加强圆形波纹管膨胀节的应力计算公式。     

催化裂化装置烟机出口管线及膨胀节失效分析

某公司重油催化裂化装置能量回收系统中烟气管道水封罐上端一段水平管线中2个膨胀节失效泄漏,对该段管线及失效膨胀节进行了有限元计算与分析,提出了改进措施和建议。     

U形膨胀节波壳压力对管板系统影响的研究

对Ｕ形膨胀节在波壳压力作用下产生的轴向自由位移进行了有限元分析计算，并对波壳压力对管板系统应力和位移的影响进行了分析研究，提出了计算波壳压力影响的简便方法及Ｕ形膨胀节轴向伸缩位移的实用计算公式。     

换热器膨胀节有限元分析的有效单元剖分方法

针对多乙二醇塔再沸器膨胀节,分别采用比较规整的8节点六面体单元和软件自动剖分功能生成的四面体单元或五面体单元建立三维有限元模型,进行了有限元分析对比计算。提出在对膨胀节进行有限元分析时,保证其及附近区域内单元都是比较规整、均匀的8节点单元,才能得到较好的计算结果,而使用四面体或五面体得到的计算结果精度较差。