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。     

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。     

MMA萃取塔结构设计与应力分析

根据某甲基丙烯酸甲酯(MMA)萃取塔的工艺操作要求,对萃取塔的整体结构进行优化设计,并采用有限元应力分析方法对塔体在设计工况、工作工况和水压试验工况的整体结构与结构不连续部位的应力进行分析,从而确定了萃取塔主体的最终结构尺寸,保证了塔体的结构安全和工艺性能。     

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。     

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.     

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。     

基于ANSYS Workbench的长输管线带压封堵器应力分析及优化设计

对抢修在役长输管线所需的一种带压封堵器建立了三维模型,利用ANSYS Workbench软件,分析了封堵器在实施封堵时的受力分布。在6.4MPa的实际操作工况下,封堵器所承受的最大等效应力出现在支撑架和轴套焊接处,其大小为212MPa,选取钢材材料为Q345及屈服强度大于Q345的材料,安全系数取1.5,许用应力为230MPa,能够满足强度要求,只留有较少的余量。针对封堵器结构受力不均匀的情况,对其进行优化设计。提出的4种优化方案中支撑板开孔可以在最大应力增长不大的情况下明显减少机构质量。     

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。     

低压力降新型填料在焦炉煤气PDS脱硫塔的应用

分析了焦炉煤气脱硫塔采用的填料的特性,提出焦炉煤气脱硫采用低压力降新型填料的技术方案,在不影响焦炉煤气脱硫效果的条件下,降低了脱硫塔的阻力。     

CF/PPS复合材料层板电阻焊接研究

针对航空结构用碳纤维增强聚苯硫醚(CF/PPS)复合材料层板采用电阻焊接进行了实验研究,电阻热元件选择了CF/PPS混编织物,重点研究了输入功率、输入能量、焊接时间与压力对焊接接头性能的影响。结果表明,焊接过程中,CF/PPS混编织物加热元件在焊接结合面上产生的温度场两端略高于中间,整体温度分布均匀;在1~1.5 MPa压力范围下和80~170 kW/m^2的功率范围内,可获得质量良好的焊接接头;通过电阻焊接实现最大剪切强度(均值17.92 MPa)与模压制备基准试样剪切强度(均值17.88 MPa)相当;剪切断口观测分析表明,焊接质量良好的焊接接头主要失效形式为层内失效破坏;同时,提出了采用CF/PPS混编织物作为电阻元件焊接CF/PPS复合材料层板的最佳工艺窗口。     

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