基于ANSYS周期载荷下的焦炭塔的安定性分析.pdf

学兔兔 焦炭塔是延迟焦化装置的重 要设备，是承受机械载荷和热载 荷循环作用的压力容器，频繁的 加热和冷却使焦炭塔简体与裙座 连接处及其附近区域产生很高的 应力强度?在这种操作状态下，容 刘冉冉，李国成，吴娜 易【叶I现因强度问题引起的失效。 (1．中国石油大学(华东)山东 东营 257061) 从使用状况看，多数焦炭塔已处 (2．青岛兰石重型机械设备有限公司 山东 青岛 2660O1) 于超期服役状态，因此为防止事 故的发生，对焦炭塔进行安定性 【摘 要】焦炭塔是延迟焦化装置的关键设备，是承受机械载荷和循环热 分析是十分必要的。 载荷作用的压力容器，本文根据安定性判断准则，利用有限元软件 本文主要以焦炭塔失效的敏感 ANsYs对周期载荷作用下的焦炭塔进行了分析，判断出焦炭塔满足安定 部位一筒体与裙座连接处及附近区 性要求。 域为研究对象，利用ANSYS有限元 【关键词】焦炭塔 周期载荷 安定性 分析软件，在焦炭塔热应力场模拟 的基础E，进行安定性分析。 当量应力为： 1 安定性理论 = — J( 一 ) +(0 —o3 + 一q) (2) 试验证明，von Mises强度理论 所谓安定性状态是指结构在 对于塑性材料在复杂应力状态下 外力的反复变化过程中，只在初 进入屈服的条件符合的较好，因 始阶段产生一些塑性变形，当达 此广泛用于塑性材料的强度校核。 到一定的残余应力状态后，在外 焦炭塔在内压、介质静压、重力以 力的变化范围内完全按照规律变 及热载荷等作用下，其最大名义应 化，不发生累积的塑性变形。在这 力已经超过材料的屈服强度，使焦 种情况下，结构是安定的。否则， 炭塔发生了塑性变形…，而且经过对 如果结构在外力的反复变化过程 焦炭塔失效机理的分析发现，二次 中，相继产生新的塑性变形，结构 应力即热应力是失效的主要因素之 是不安定的。失去安定性的结构， ]= 1．5_1．6 (1) 一 】 ， 所以适合采用安定性分析对 在反复加卸载过程中，材料会因