焦炭塔设备模态及地震载荷动力响应分析

焦炭塔是焦炭化工艺中的核心设备,同时也是压力容器中使用环境最恶劣的设备之一,受到自重、内压、风载以及地震载荷等多种载荷作用,这些载荷对设备的强度影响较大.利用有限元分析技术对焦炭塔设备建模,进行模态分析和地震载荷作用下的动力响应分析,找到应力集中区域,为焦炭塔的设计分析提供参考.     

大型Cr-Mo钢焦炭塔焊接返修技术

分析Cr-Mo钢焦炭塔的特点和技术进展,指出焦炭塔发生开裂的主要原因是热机械疲劳造成的;针对Cr-Mo钢焦炭塔的焊接特点,从焊接材料选择、焊接返修工艺和焊后热处理等方面分析焦炭塔的焊接返修技术,给出了具体的返修工艺,并对回火焊道技术的应用进行了探讨。     

焦炭塔鼓胀与开裂变形机理及疲劳断裂寿命预测的研究进展

焦炭塔在运行若干年后出现严重的鼓胀与开裂。探讨焦炭塔的鼓胀和开裂变形机理,合理预测焦炭塔的疲劳寿命,进而改进其设计与工作条件,使其更安全可靠地运行是多年来人们致力研究的目标。本文从目前焦炭塔的各种鼓胀变形机理、开裂的影响因素以及疲劳断裂寿命预测方法等方面,对焦炭塔的研究现状进行总结,并对今后该领域的工作进行了展望。     

焦炭塔故障类型及产生机理与防治措施

本文对焦炭塔常见的故障类型以及故障产生的机理进行了较系统的分析,并提出了相应的防治措施,可作为在役焦炭塔维护或改造以及新建焦炭塔设计时的参考。     

焦炭塔裙座优化设计及更换

焦炭塔裙座长期受交变应力的作用极易产生裂纹，通过对裙座结构进行优化分析设计，采用应力较低的裙座结构，然后制定合理完善的焦炭塔裙座更换施工方案，对有裂纹的裙座成功地进行了更换，消除了焦炭塔裙座缺陷。     

基于改进BP神经网络的焦炭塔热机械疲劳剩余寿命预测

焦炭塔热机械疲劳剩余寿命的分析对于保证焦炭塔的正常运行、防止事故的发生有着十分重要的意义。结合人工神经网络技术,提出了根据有限的材料热机械疲劳试验结果,用改进的BP神经网络预测焦炭塔热机械疲劳剩余寿命的方法,编制了相应的程序,并在实际应用中证明了此方法的有效性。这为研究焦炭塔热机械疲劳剩余寿命提供了一种新的方法。     

Φ9800mm焦炭塔的设计与制造要点

介绍了目前国内最大直径达Φ9800 mm的焦炭塔的设计、制造所采用的技术。设计上主要采用了低S,P含量的钢板,采用整体锻造的过渡段和背带式保温以及特殊结构的急冷油四通。在制造过程中采用合理的焊接工艺,选用合适的焊接材料,制定合理的热处理工艺,确保了国内最大焦炭塔一次制造成功。     

大型焦炭塔鼓胀变形的分析和测量

焦炭塔是炼油延迟焦化装置的核心设备,鼓胀变形是其常见的缺陷,鼓胀变形量数据的准确与否对正确评估焦炭塔安全性能起着决定性的作用。对焦炭塔鼓胀变形的机理、部位进行分析,采用一种新的测量和数据处理方法对鼓胀进行精确测量,并对数据图形模拟分析,从而给出焦炭塔鼓胀的准确数据。     

基于正交试验方法和数值模拟的焦炭塔裙座优化设计

在焦炭塔裙座上开设柔性槽能够减轻裙座刚度影响,降低裙座角焊缝处热应力。但同时柔性槽开孔处会引起较大的应力集中,同样会产生裂纹。为了使裙座角焊缝和柔性槽部位都能处于相对较低的应力水平,利用正交试验和数值模拟的方法,对焦炭塔裙座柔性槽参数进行了优化,对焦炭塔的设计和维护具有一定的实际意义。     

在用焦炭塔的裂纹及其无损检测

焦炭塔是炼油厂延迟焦化装置的重要设备,由于其操作工况特别荷刻,国内绝大多数焦炭塔都出现了不同程度的裂纹缺陷,严重危及在用焦炭塔的安全运行。本文根据多台在用焦炭塔的检验和安全评估工作实践,综合表述了在用焦炭塔常见裂纹部位和典型裂纹形态,介绍了在用焦炭塔裂纹的无损检测方法和对检测工作的一些体会。     

焦炭塔工作过程温度场仿真分析

利用ANSYS有限元分析软件对焦炭塔一个循环工作过程进行了瞬态温度场模拟。以塔底、塔顶进出口介质随时间变化检测温度沿高度方向线性拟合所得的温度作为热分析边界条件,换热边界温度为时间和高度的复合函数,实现了进油和水冷阶段的动态换热内边界模拟。应用生死单元技术实现焦炭塔进油生焦过程模拟。分析表明,预热及蒸汽冷却阶段焦炭塔各处温度变化均匀。进油生焦阶段由于油气混合相不断攀升,导致与壁面接触时壁面温度迅速增高。水冷阶段短时间内温度变化幅度大,温度变化速率高,热梯度变化规律复杂。     

9800焦炭塔结构的模态分析和振型研究

某石化公司9800焦炭塔是国内最大的焦炭塔,塔裙连接处采用一种新型的板焊结构,投入使用的一年内,塔裙连接处的应力槽部位出现裂纹。由于生产工艺的要求,焦炭塔的操作条件特别苛刻,因此,对于塔的动力学分析,尤其是进行模态分析得到其固有频率和振型是非常必要的。针对该塔进行模态分析,求得相应的固有频率和振动形式,从而全面地了解结构在操作过程中的自振特性,为进一步分析焦炭塔的动力学响应奠定了基础。     

焦炭塔塔裙连接结构的探讨

焦炭塔塔裙连接型式对焦炭塔安全使用至关重要，通过对焦炭塔不同塔裙连接型式的安全性对比以及2台直径880mm焦炭塔塔裙连体锻焊件的制造总结，进而探讨在目前国内制造水平下焦炭塔采用连体锻焊结构型式的适用性。     

焦炭塔结构的固有频率和振型研究

在传统的直立塔设备固有频率和振型的计算中,将塔设备简化为悬臂梁计算模型,但实际塔的薄壁圆筒结构与梁模型不符,为此对焦炭塔建立有限元分析模型进行模态分析,得到焦炭塔的固有频率和振型,计算分析表明,由于焦碳塔特殊的结构特点使得焦炭塔的振动特性与传统大型直立设备简化为悬臂梁计算模型所得振动特性相比有所不同,因此焦炭塔结构的计算中涉及到高阶振型与固有频率时,不宜简化为悬臂梁计算模型。     

大型焦炭塔的设计与制造

以某炼油厂的焦炭塔为实例,结合焦炭塔的低周热疲劳工况,对选材、结构设计、焊接、热处理、无损检测及压力实验等主要工艺过程进行了论述和总结。在制造焦炭塔容器时选用具有抗高温蠕变,抗高温硫腐蚀以及对裂纹敏感性小的材料,在裙座与塔体的连接处采用整体锻焊型结构,可有效降低低周热疲劳引起的裙座与塔体连接焊缝的应力。     

浅谈炼油装置中焦炭塔工作特点及失效模式

焦炭塔使用过程中,从室温到高温周期性运行,承受循环载荷,温差应力。常见失效模式主要有：焦炭塔裙座焊缝开裂、堵焦阀焊缝及周围开裂、焦炭塔塔体焊缝内表面开裂;塔体鼓凸、偏斜;塔体材料内部组织出现球化、石墨化现象;下塔盖变形发生泄漏等。     

复合板锻焊过渡段焦炭塔制造

介绍了某新建150万吨／年延迟焦化装置焦炭塔的制造。在总结以往大量焦炭塔制造经验的基础上，针对设备结构和复合板材质特点并结合现场具体条件，制订了合理的焊接工艺、热处理工艺，并开发和应用了横向埋弧自动焊工艺，取得了良好的综合效果。     

焦炭塔横缝埋弧自动焊工艺开发与应用

采用埋弧自动焊对大直径焦炭塔立式组装横缝进行不同的坡口型式、不同焊材 (进口和国产 )进行焊接试验 ,比较不同组合情况下的高温拉伸、常温拉伸、弯曲、冲击性能 ,并进行了工艺评定 ,结果表明该方法是可行的 ,此工艺已投入实际应用。     

焦炭塔瞬态温度场及热应力分析

焦炭塔是典型的承受复杂热循环的设备,工作过程中温度急剧变化引起的热应力是导致塔体变形乃至失效的主要因素。根据焦炭塔的实测温度曲线,利用大型有限元分析软件ANSYS,模拟焦炭塔生焦和冷焦两个过程中的瞬态温度变化,分析计算焦炭塔在瞬态温度变化下塔体中相应的热应力。