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。     

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...     

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。     

内压容器和设备的椭圆过渡段强度计算

在塔设备的壳体上除使用圆锥封头和圆锥过渡外,还使用椭圆封头和椭圆过渡。象圆锥过渡一样,椭圆过渡也是旋转壳体中的一种形式。所以,它们的计算可以采用承受内压负荷的任意形式的旋转薄壳计算所应用的关系式来实现[1—3]。在这篇论文里所提出的计算方法能够确定在弹性阶段内圆柱筒体同椭圆封头连接结点处所产生的应力,并能计算出构成椭圆过渡段零件厚度的计算值。当考虑到较大直径圆柱筒体同椭圆封头连接结点处的受力状态对椭圆封头同较小直径圆柱筒体连接结点处的受力状态影响时,来分析短段椭圆过渡段。所分析的椭圆过渡段是由连接椭圆壳体(椭圆封头)的两个同轴的圆柱壳体(大的和小的筒体)而组成。该段承受内压负荷。图1为连接部分的计算示意图。示意图上指出经向位     

筒体与封头过渡区域应力分析及其优化设计

以凸形封头中的球形封头、椭圆形封头和无折边球形封头为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件建立封头厚度大于筒体厚度中心线偏移和不偏移两种连接方式的有限元模型,并进行应力分析.结果表明:(1)最大等效应力发生在筒体和封头过渡区域附近,是由筒体和封头几何形状发生突变所引起的;(2)两种结构形式中,中心线偏移下等效应力最大,...     

焦炭塔复合板裂纹原因分析及修复工艺

介绍了某装置焦炭塔在施工安装阶段,检验复合板环焊缝时,在焊缝附近复合板内部发现存在裂纹的部位和形态,及其修复过程。     

冷氢化反应器筒体与封头连接处的应力分析

采用Ansys有限元分析软件,对冷氢化FBR筒体与球形封头连接处进行了应力分析,并对过渡段沿厚度方向应力分布和边缘应力的局部性效应进行了阐述。     

不同方向推力作用下容器壳体接管部位局部应力计算和分析

为了研究不同方向的管道推力对筒体与接管连接部位强度的影响,通过一个实例,应用有限元理论和方法,建立筒体与接管连接部的数值计算模型,借助ANSYS有限元软件对筒体与接管连接部的的局部应力进行计算,在计算结果的基础上,对筒体与接管连接部强度进行分析。     

物料回收塔再沸器塔段结构安全评价

某厂物料回收塔再沸器塔段筒体和接管部位产生重腐蚀、壁厚严重减薄。本文采用非线性有限元方法，对极限工况下该区域的应力状态下分析了计算。计算结果表明，再沸器塔段筒体和接管经腐蚀后仍具有足够的强度、刚度和稳定性。对腐蚀较严重的部位作处理后，该塔仍能继续使用。