煉油廠焦炭塔應(yīng)力分析及疲勞壽命評估.pdf

1、焦炭塔是延遲焦化裝置的重要設(shè)備之一。自20世紀(jì)60年代開始使用延遲焦化裝置以來，已有半個世紀(jì)的歷史。由于焦炭塔是延遲焦化裝置的重要設(shè)備，一旦發(fā)生失效將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，造成人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。而從目前的使用狀況來看，多數(shù)焦炭塔已處于超期服役狀態(tài)，因此為提高經(jīng)濟效益，防止事故發(fā)生，對焦炭塔進行安全分析和壽命評估是十分重要的。 本文以某石化分公司延遲焦化車間的焦炭塔為研究對象，重點開展了以下工作：（1）分析國內(nèi)外焦炭塔的研究狀況

2、（2）對焦炭塔的變形、開裂等失效機理進行了分析（3）為對實際操作的焦炭塔進行結(jié)構(gòu)強度分析，本文著重對塔壁的熱變形和熱應(yīng)力進行了研究。根據(jù)有限單元法理論，建立瞬態(tài)溫度場分析模型，利用功能強大的有限元分析軟件ANSYS對塔壁進行各主要操作階段的溫度場和熱應(yīng)力場分析。同時對改進的裙座結(jié)構(gòu)進計算，比較兩種結(jié)構(gòu)型式對設(shè)備受力的影響。分析焦炭塔在機械載荷，如內(nèi)壓、白重、風(fēng)載和地震載荷作用下的應(yīng)力情況，分析結(jié)果表明焦炭塔塔壁的溫度場存在徑向和軸向溫度

3、梯度，產(chǎn)生的熱應(yīng)力在塔壁組合應(yīng)力中占主要成分，采用安定性準(zhǔn)則進行評價，得出焦炭塔滿足安定性條件的結(jié)論。（4）根據(jù)現(xiàn)場取樣進行常溫、高溫力學(xué)性能測試，對焦炭塔的熱機械疲勞壽命進行了評估。 本文雖然以某石化分公司煉油廠焦化車間采用的兩組2臺焦炭塔作 為典型研究對象，但研究過程中所采用應(yīng)力分析、壽命評估等一系列方法、以及所獲得的實際真實數(shù)據(jù)對國內(nèi)相關(guān)企業(yè)正在運行的同類設(shè)備具有重要的參考價值。 本項目所進行并完成的工作、以