LNG低温阀门安全服役性能研究

借助Ansys软件对公称通径DN25mm、工作压力1MPa的超低温LNG截止阀在温度应力耦合场下进行数值模拟,并对所得热应力分析结果与同条件静力分析结果和不同类型阀门的热应力分析结果做比对。结果表明:低温截止阀在工作状态下,其温度场呈自阀体沿阀颈轴线方向向上温度逐渐升高的趋势;阀体的热应力分布主要集中在与管道连接的部位;阀门在温度应力耦合场作用下的应力集中现象要强于静力场单独作用;不同低温阀门在工作状态下时,与管道连接部位都会出现应力集中现象。     

加氢反应器简体热应力有限元分析

通过有限元软件ANSYS,分别计算了加氢反应器筒体在启动和稳态操作情况下的温度及热应力分布.结果表明,加氢反应器堆焊层与基层的交接区产生热应力集中,同时温度的快速上升对筒体热应力也有一定的影响.     

加氢反应器的腐蚀分析与检验

针对加氢改质装置在用的精制反应器、加氢裂化反应器,反应器母材均为2 1/4Cr～1Mo。分析了导致反应器失效的各种原因,针对反应器的重点部位:应力集中区、温度突变区、制造缺陷部位、操作中问题部位等,通过无损检测,对反应器应进行定性、定量的综合评定。     

高温气冷堆蒸汽发生器管板温度场与应力场分析

针对高温气冷堆蒸汽发生器管板组件模型使用WORKBENCH进行热应力分析,采用直接耦合应力方法计算管板应力分布。结果表明:管板分程隔板两侧的温度场分布具有一定的相似性;管板的最大应力出现在与壳体接触的边缘处;传热管在与管板接触的部位产生了明显的应力集中现象。     

组焊圆柱壳在轴向载荷和局部热载荷共同作用下屈曲数值研究

对大型直立设备安装过程中的现场焊接热处理过程中在轴向载荷和局部热载荷共同作用下的屈曲问题进行数值研究。研究结果表明,在焊后热处理过程中加热部位的边缘附近区域存在很大的温度梯度,导致该部位有很大的热应力。在热处理过程中焊缝部位的热应力很小,与加热部位边缘附近区域相比几乎可以忽略不计。组焊圆柱壳在轴向载荷和局部热载荷共同作用下屈曲最先发生在加热部位的边缘附近区域;热处理过程中加热部位边缘存在的局部热应力是导致组焊圆柱壳发生屈曲的关键因素。最后分析了热处理过程中几个关键参数对组焊圆柱壳,临界屈曲载荷的影响。     

一台反应器的检验与思考

一台使用10年后反应器经检验后发现存在大量缺陷,根据其失效形式,分析认为该容器在制造时应采用焊后热处理工艺。在制造后未进行焊后热处理是引起该台反应容器失效的主要原因。99版容规要求该类反应容器应进行焊后热处理,而目前的新修订后的标准TSGR004-2009与GB150-2011对该类反应器没有热处理要求,这将难以保证该类反应器在使用寿命中的安全使用要求。     

基于有限元法的分子筛吸附器的应力分析设计

本文采用有限元方法对分子筛吸附器进行应力分析计算和评定,详细分析了存在应力集中的结构和具有较高热应力应力集中的结构,通过建立力学模型和应力分析,该处强度评定和热应力分析全部通过,疲劳校核合格,分子筛吸附器的设计满足各项工艺条件,设计合理,强度合格。     

塔式容器裙座热应力耦合分析

分析某变换反应器裙座处隔热圈设置与其对应力的影响。计算结果表明，设置隔热圈时裙座处金属温度相对较高，但是温度梯度较小，对于消除裙座热应力作用明显。设置隔热圈时最大总应力是不设置隔热圈时的50%。塔式容器裙座设计时，壳体和裙座连接处要避开最大应力部位。     

加氢反应器格栅支持圈堆焊层裂纹的成因与安全性判定方法

分析了加氢反应器支持圈表面不锈钢堆焊层经常出现裂纹的主要原因,包括σ相转变、氢脆、应力集中及热应力的影响,并提出了在反应器制造与操作中可以采用的应对措施,尽可能降低出现裂纹的可能性。对于已经出现裂纹的反应器,给出了判定裂纹是否会失稳扩展的方法,该方法可以用来对现有裂纹做安全性评价,也可以用于指导支持圈的设计,在设计中留有充足的安全裕量。     

加氢反应器油气出口与卸料口的安全性能分析与评定

加氢反应器是石油炼制过程中的重要及危险的设备,加氢反应器的油气出口与卸料口接管方式一般是嵌入式的结构。基于有限元分析对加氢精致反应器R101的油气出口与卸料口部分进行应力分析,找出其相对最危险的部位,在其部位取应力评定处理线运用相关压力容器的理论对其检验结果进行计算,从而分析计算。     

特大型设备分段热处理成功

最近 ,南京化学工业集团公司化工机械厂与江苏吴江电热电器厂合作 ,成功地对一台在制的特大型设备——聚乙烯反应器进行了分段热处理 ,为国内大型设备热处理提供了实践经验。聚乙烯反应器是南京扬子石化公司 65万 t/ a乙烯改造工程中的重要设备。该反应器分段成型后 ,由于厂房和厂内热处理装置的限制与制约 ,对其进行分段热处理成了制造过程中的难题。聚乙烯反应器的球头直径为 8m,顶高 5 .3m,起吊时受到行车高度的限制。针对以上难题 ,将热处理炉做成三段组合式 ,内径为 10 m,高度为 6.2 m,以满足工件进出炉需要。球头热处理按常规热处理工…     

高温设备和管道的附属结构优化研究

分析了高温设备和管道附属设施主要失效形式及原因。附属设施中,较高的热应力是导致结构热疲劳、应力松弛、高应力致强度不足开裂等失效的主要原因。结合工程实际应用和分析,提出了设置热箱、采用合理的冷物料进口结构、改变结构件刚性以及合理设置保温等措施,降低结构温度梯度和热应力,并尽可能避免结构机械高应力集中区域与热应力集中区域重合,使应力分布趋于合理。通过一系列结构优化措施,并借助于热-机械荷载分析,实现设备和管道安全运行。     

固定管板式换热器管板的热结构耦合分析

管壳式换热器是石油化学工业中最常见的设备。而管板的合理设计对提高固定管板式换热器的安全性、节约材料、降低制造成本具有重要意义。文章采用有限元分析软件ANSYS对在内压和热应力共同作用下的某管板结构进行了热结构耦合分析,与仅进行机械应力分析的应力强度分布进行了对比,结果表明:这种温差应力将与管壳程流体压力造成的机械应力叠加且在应力较高时则会在固定管板式换热器的不同部位造成不同形式的失效。     

压力容器设计中的热处理问题分析

热处理是一种在压力容器制造过程中，能够起到改善制造材料材质性能的传统型方法。在工业生产中，涉及使用的压力容器，都要经过热处理才可以投入使用。对压力容器进行热处理的目的，一般而言，是为了降低焊接后的残余应力，改善焊接接头的性能。经常性的热处理主要有四种类型。即焊接后应力消除的要求、改善其材料性能的要求、恢复其材料性能的要求、以及焊接后消除氢的要求等。笔者就压力容器在焊接后的热处理问题进行了分析，并对其需要注意的问题进行了探讨。     

蓄热式烧嘴的有限元分析及结构优化

为了优化蓄热式烧嘴结构,提高其使用寿命,利用有限元分析软件对蓄热式烧嘴进行了热应力分析,通过对比实际情况验证了有限元分析的合理性,同时根据仿真结果并结合工艺特点对蓄热式烧嘴结构进行了优化,并对优化后的蓄热式烧嘴进行了热应力数值模拟及分析。结果表明,优化后的蓄热式烧嘴能有效解决传统蓄热式烧嘴热应力集中、换向时应力幅值大等问题,从而延长烧嘴的使用寿命。     

基于ANSYS对R-201型反应器局部应力分析

利用ANSYS有限元软件对R-201型反应器的局部应力进行分析。由反应器存在的温差应力,获取反应器主要结构在设计工况和水压试验工况下的应力分布图,从不同路径进行应力分类和强度评定。评定结果表明,反应器上述部位的强度满足相关要求,但各截面的应力强度相对不是很高,原设计偏于保守。     

高流速大开孔压力管道三通的应力分析

压力管道三通是压力管道中最典型的结构,针对在运输过程中,大开孔接管结构位置易遭破坏而损坏管道完整性的问题,对大开孔接管结构的相贯区域产生的应力集中部分进行分析。在理论分析建模的基础上,运用有限元ANSYS仿真软件对压力管道大开孔率接管相贯部位局部应力集中的规律进行分析,确定压力管道接管位置的应力随开孔率大小的分布规律,为设计与制造压力管道开孔接管提供理论依据。     

熔体冷却器进口结构应力分析

对熔体冷却器进口结构进行应力分析与强度校核,并讨论盖板厚度对应力强度的影响。结果表明:盖板与夹套、盖板与接管连接部位由于结构不连续导致应力集中,成为最薄弱环节。增加盖板厚度,盖板与接管连接部位的应力强度降低;盖板与夹套连接部位的应力强度先减小后增大;最优化的盖板厚度为23mm。     

X型板式换热器的数值模拟结构热应力分析

应用Ansys对X型板式换热器进行热应力的数值模拟结构分析,模拟采用三板双通道形式、接缝处分别为辊焊焊接形式的模型,在模型的最外壁分别加以位移为0载荷,以固定板片模型为静态形式。在上下两个通道口分别给与温度载荷进行热分析,并应用间接热固耦合法进行热应力分析。研究结果表明:在板身区域,热应力均匀且非主要强应力区域;在焊接处及板与板之间的夹角处为热应力集中且易破坏区域。     

塔式太阳能热板式吸热器内部支撑结构的热应力分析

基于顺序耦合的有限元计算方法对塔式太阳能热板式吸热器结构的热应力进行模拟,发现内部拉杆和受光板连接处周围出现热应力集中,是影响结构稳定的危险区。当增大拉杆的外径时,危险处的局部热应力只是很小程度的减小;随着拉杆内径的增加,局部热应力也会增加,但是热应力的整体分布变得更加均匀化;当冷凝板的温度增大时,局部热应力明显减小,而且整体热应力的分布更加均匀化。通过热应力分析得到拉杆的外径为20mm,内径为12mm,整个吸热内部取16根拉杆时,受光板上的热应力最大值为23.61MPa;310s材料800℃的许用应力为8MPa,使用时可满足安定性准则。