焦炭塔筒体和裙座连接部位热力耦合分析

本文以中石油独山子石化分公司某焦炭塔的结构和原始操作参数为依据,以焦炭塔筒体和裙座连接部位为研究对象,应用ANSYS和Workbench有限元分析软件建立有限元模型,模拟分析主要操作阶段的瞬态温度场变化及相对应下的热力耦合应力。结果表明:焦炭塔筒体和裙座连接部位热应力主要由轴向温差变化引起,整个循环周期中的峰值应力均出现在筒体和裙座连接处。     

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。     

焦炭塔裙座与简体连接区域应力分析

以焦炭塔失效的敏感部位——筒体与裙座连接处附近区域为研究对象,采用大型有限元分析软件ANSYS,分析、比较了4种不同的连接形式(一般对焊型、搭接型、堆焊型和整体煅焊型)对机械应力强度的影响.结果表明,连接形式对最大机械应力的影响并不明显,从连接处的应力值来看,整体煅焊型和堆焊型结构明显比另外两种结构好,搭接型的应力值最...     

对焦炭塔裙座结构的探讨

焦炭塔是延迟焦化装置的核心设备之一,一般处理减压渣油、重质原油等重质油品,操作工况恶劣:塔体在预定的时间内承受温度压力由低到高然后由高到低以及介质重量大小的交替变化。作为支撑整个塔体的裙座同时承受着温度、压力和重量的交替变化,因此裙座的结构,就显得尤为重要。本文对焦炭塔的几种裙座连接结构和辅助措施进行了介绍和分析探讨,并对裙座结构的设计和选用给出了一些建议。     

对焦炭塔裙座结构的探讨

焦炭塔是延迟焦化装置的核心设备之一,一般处理减压渣油、重质原油等重质油品,操作工况恶劣：塔体在预定的时间内承受温度压力由低到高然后由高到低以及介质重量大小的交替变化。作为支撑整个塔体的裙座同时承受着温度、压力和重量的交替变化,因此裙座的结构,就显得尤为重要。本文对焦炭塔的几种裙座连接结构和辅助措施进行了介绍和分析探讨,并对裙座结构的设计和选用给出了一些建议。     

焦炭塔裙座焊缝开裂原因分析及缺陷处理

对某焦炭塔的裙座与锥封头连接角焊缝在服役过程中产生裂纹的原因进行了分析和探讨,通过对裂纹缺陷的检验和裙座结构分析,制定了有效的裂纹缺陷处理方案,提出焦炭塔裙座与锥封头连接角焊缝的局部结构改进的建议。     

焦炭塔裙座环缝裂因及安全分析

文章对焦炭塔的检验及存在的缺陷进行了分析和探讨,通过全面的应力分析、总应力超过材料屈服应力时的安全性分析、无缺陷部位焊缝的热机械疲劳分析、缺陷部位的断裂评定及疲劳分析,提出了裂纹防治及处理的建议。     

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。     

焦炭塔的CFD模拟与温度场调控

焦炭塔是石油化工中常见的重油轻质化利用的反应器,由于内部温度高,实验监测困难,加之内部流动、传热、反应过程复杂,塔内温度场分布不均匀,给反应过程的精准调控带来巨大挑战。本研究根据焦炭塔内气相、液相以及焦炭的分布规律,采用连续介质模型(欧拉方程)模拟气体、液相石油以及焦炭运动,并耦合三相间的传热模型和七集总反应动力学模型,建立了焦炭塔的多尺度计算模型。通过与釜式反应器焦化实验对比,验证了模型的准确性。进一步模拟了焦炭塔中试装置的进料和中间相沥青质成焦过程,研究了不同操作温度下焦炭塔内的流场、温度场分布以及产物的变化规律,从而为精准调控焦炭塔生焦过程提供依据。     

焦炭塔检验分析案例

焦炭塔是焦化装置的重要设备,其受力状况十分复杂.2007年某炼油厂停车检修时,对其4#焦炭塔的具体检验采取的措施及缺陷产生原因的分析和处理意见.     

4#焦炭塔筒体鼓胀变形分析

焦炭塔从1990年建设投入运行至今,在运行过程中从塔底部锥段向上多层塔节发生了臌胀变形,并发现了大量表面裂纹,利用无损检测、金相分析等手段进行分析,确定该塔还可以在稳定操作条件下继续生产。     

焦炭塔裙座环焊缝裂纹形成机理与防治研究

对焦炭塔裙座环焊缝裂纹破坏的表现形式和裂纹的形成机理进行了系统分析,提出了相应的防治措施,并经实际应用取得了良好效果,为在役焦炭塔的维护或改造以及新焦炭塔的设计提供了依据。     

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。     

焦炭塔法兰应力分析计算

采用有限元分析软件ANSYS,对焦炭塔法兰在设计条件下的应力进行分析计算,依据JB4732-95对其进行强度校核。分析计算结果可知,该法兰强度符合要求,设计合理。     

焦炭塔热应力的推导计算

在焦炭塔塔体内,只有当温度变化引起的热变形不满足变形协调条件或受到外加约束的限制时,才会产生热应力.对热应力进行细致的理论推导,得出详细的公式.     

CAESARII应力分析软件在焦炭塔油气放空管线中的应用

焦炭塔油气放空管线在多年生产中多次出现撕裂。利用CAESARⅡ应力分析软件计算,通过对现有配管方案的调整,使得管系的应力降至较低水平,为安全生产奠定基础。     

焦炭塔典型损伤模式分析

阐述了焦炭塔常见损伤模式及其发生机理、主要表征、影响因素及控制措施。针对具体检验案例,分析了缺陷产生原因,对检验人员及使用单位如何做好焦炭塔的检维修工作提出了建议。     

在用焦炭塔筒体上接管部位开裂原因分析与预防措施

分析了焦炭塔筒体上预热油入口接管部位开裂原因，并为防止此类接管部位开裂，提出预防措施。     

焦炭塔冷却过程中残余应力产生原因及数值分析

由于焦炭塔是在冷热循环的条件下工作的,所以在焦炭塔冷却的过程中产生的残余应力对塔体的变形也产生很大的影响,对此进行了理论上的解释说明和数值分析。由计算结果得知,导致焦炭塔腰鼓变形的主要因素是焦炭塔简体周向残余应力过大,产生较大的塑性变形。     

焦炭塔的持久强度试验分析和使用寿命评估

对一个变形严重、长期在高温条件下运行的焦炭塔进行了持久强度试验及安全分析,分析结果表明：虽然该容器长期在恶劣条件下使用,但材质未劣化,并对焦炭塔的寿命进行了估算,在现有的工况条件下能够使用十年。进而对其今后的运行安全性提供科学的评价。