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焦炭塔鼓胀与开裂变形机理及疲劳断裂寿命预测的研究进展 被引量:25
1
作者 刘人怀 宁志华 《压力容器》 北大核心 2007年第2期1-8,共8页
焦炭塔在运行若干年后出现严重的鼓胀与开裂。探讨焦炭塔的鼓胀和开裂变形机理,合理预测焦炭塔的疲劳寿命,进而改进其设计与工作条件,使其更安全可靠地运行是多年来人们致力研究的目标。本文从目前焦炭塔的各种鼓胀变形机理、开裂的影... 焦炭塔在运行若干年后出现严重的鼓胀与开裂。探讨焦炭塔的鼓胀和开裂变形机理,合理预测焦炭塔的疲劳寿命,进而改进其设计与工作条件,使其更安全可靠地运行是多年来人们致力研究的目标。本文从目前焦炭塔的各种鼓胀变形机理、开裂的影响因素以及疲劳断裂寿命预测方法等方面,对焦炭塔的研究现状进行总结,并对今后该领域的工作进行了展望。 展开更多
关键词 焦炭塔 鼓胀 开裂 疲劳 寿命预测
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大型焦炭塔的设计 被引量:14
2
作者 顾一天 龙秀兰 贾桂茹 《石油化工设备技术》 CAS 2001年第1期4-8,共5页
8 4 0 0 mm大型焦炭塔的设计为国内首次 ,其主体材质选用 Cr-Mo钢 ,焦炭塔上部泡沫段选用不锈钢复合钢板 ;裙座与筒体连接采用对接堆焊的型式并在裙座上开设膨胀缝。针对焦炭塔操作时低频疲劳容易引起筒体变形和焊缝开裂的问题 ,采取... 8 4 0 0 mm大型焦炭塔的设计为国内首次 ,其主体材质选用 Cr-Mo钢 ,焦炭塔上部泡沫段选用不锈钢复合钢板 ;裙座与筒体连接采用对接堆焊的型式并在裙座上开设膨胀缝。针对焦炭塔操作时低频疲劳容易引起筒体变形和焊缝开裂的问题 ,采取了多项改进措施。 展开更多
关键词 炼油设备 延迟焦化装置 焦炭塔 大型化 铬钼钢 膨胀缝 疲劳寿命 设计
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焦炭塔瞬态传热过程的数值模拟及应力特性分析 被引量:14
3
作者 王正 游进 +3 位作者 王磊 张西义 吕胜杰 任迅 《压力容器》 北大核心 2005年第10期23-27,共5页
利用有限元法模拟了焦炭塔进水冷焦阶段恒速上升的介质与塔壁的动态传热过程,并用间接耦合法求得了应力、应变场的变化过程。计算结果表明:塔壁外侧在冷却水面到达的瞬间进入塑性屈服,筒节中部塑性屈服区较大,当靠近焊缝时塔壁的塑性变... 利用有限元法模拟了焦炭塔进水冷焦阶段恒速上升的介质与塔壁的动态传热过程,并用间接耦合法求得了应力、应变场的变化过程。计算结果表明:塔壁外侧在冷却水面到达的瞬间进入塑性屈服,筒节中部塑性屈服区较大,当靠近焊缝时塔壁的塑性变形区逐渐缩小直至消失,塔壁塑性屈服区的分布特点解释了塔体长期使用后发生鼓凸变形及筒体与焊缝连接处产生裂纹的原因。提高冷却水温度或降低进水冷焦前塔体温度能有效防止塔体产生塑性变形。 展开更多
关键词 焦炭塔 温度场 塑性屈服 有限单元法
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焦炭塔温度场及热应力场的有限元计算 被引量:15
4
作者 宋晓江 王春生 +4 位作者 宣培传 李亚军 张玉福 谢申 王纪兵 《石油化工设备》 CAS 2007年第2期28-32,共5页
应用Ansys有限元分析软件,以焦炭塔原始数据为边界条件建立有限元模型,分析了焦炭塔塔壁各主要操作阶段的温度场和热应力场,结果表明:①各阶段存在一定温差,在蒸汽试压及油气预热时其最大温差点出现在上封头接管和封头的相贯线上很小的... 应用Ansys有限元分析软件,以焦炭塔原始数据为边界条件建立有限元模型,分析了焦炭塔塔壁各主要操作阶段的温度场和热应力场,结果表明:①各阶段存在一定温差,在蒸汽试压及油气预热时其最大温差点出现在上封头接管和封头的相贯线上很小的局部范围内,其它部位最大温差不超过105℃。②以升温过程和降温过程中的最大壁温差2种工况计算的应变变化最大值点位于焊缝下熔合线上,在一个循环周期中沿塔高度方向的最大总应变为1 857×10-6,最小总应变为-983×10-6。 展开更多
关键词 焦炭塔 温度场 热应力场 有限元计算
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焦炭塔瞬态温度场及热应力分析 被引量:15
5
作者 李国成 王为良 李荣生 《压力容器》 北大核心 2010年第9期21-25,37,共6页
焦炭塔是典型的承受复杂热循环的设备,工作过程中温度急剧变化引起的热应力是导致塔体变形乃至失效的主要因素。根据焦炭塔的实测温度曲线,利用大型有限元分析软件ANSYS,模拟焦炭塔生焦和冷焦两个过程中的瞬态温度变化,分析计算焦炭塔... 焦炭塔是典型的承受复杂热循环的设备,工作过程中温度急剧变化引起的热应力是导致塔体变形乃至失效的主要因素。根据焦炭塔的实测温度曲线,利用大型有限元分析软件ANSYS,模拟焦炭塔生焦和冷焦两个过程中的瞬态温度变化,分析计算焦炭塔在瞬态温度变化下塔体中相应的热应力。 展开更多
关键词 焦炭塔 温度场 热应力场 有限元法
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焦炭塔瞬态温度场的分析 被引量:12
6
作者 宁志华 刘人怀 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期273-284,共12页
由于循环的温度变化产生的严重温度梯度是导致焦炭塔出现鼓胀和开裂的主要原因之一.与以往文献的有限元分析不同,从二维热传导理论出发,获得了焦炭塔的轴向和径向二维瞬态温度场的解析解.所考虑的焦炭塔塔体为有限长,并采用迭代法模拟... 由于循环的温度变化产生的严重温度梯度是导致焦炭塔出现鼓胀和开裂的主要原因之一.与以往文献的有限元分析不同,从二维热传导理论出发,获得了焦炭塔的轴向和径向二维瞬态温度场的解析解.所考虑的焦炭塔塔体为有限长,并采用迭代法模拟进油阶段和进水阶段中由于液面不断上升引起的动态边界条件.数值结果分析表明,该文理论模型能正确描述焦炭塔瞬态温度场的基本特征.同时,探讨了几何尺寸和冷却水升速对轴向温度梯度的影响. 展开更多
关键词 焦炭塔 圆柱壳 瞬态温度场 温度梯度
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焦炭塔工作过程温度场仿真分析 被引量:11
7
作者 王正 郑静 +1 位作者 茅庆飞 王魁 《压力容器》 北大核心 2011年第4期28-34,共7页
利用ANSYS有限元分析软件对焦炭塔一个循环工作过程进行了瞬态温度场模拟。以塔底、塔顶进出口介质随时间变化检测温度沿高度方向线性拟合所得的温度作为热分析边界条件,换热边界温度为时间和高度的复合函数,实现了进油和水冷阶段的动... 利用ANSYS有限元分析软件对焦炭塔一个循环工作过程进行了瞬态温度场模拟。以塔底、塔顶进出口介质随时间变化检测温度沿高度方向线性拟合所得的温度作为热分析边界条件,换热边界温度为时间和高度的复合函数,实现了进油和水冷阶段的动态换热内边界模拟。应用生死单元技术实现焦炭塔进油生焦过程模拟。分析表明,预热及蒸汽冷却阶段焦炭塔各处温度变化均匀。进油生焦阶段由于油气混合相不断攀升,导致与壁面接触时壁面温度迅速增高。水冷阶段短时间内温度变化幅度大,温度变化速率高,热梯度变化规律复杂。 展开更多
关键词 焦炭塔 瞬态温度场 动态换热边界 生死单元法 温度变化速率
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9800焦炭塔结构的模态分析和振型研究 被引量:12
8
作者 邢玲 孙铁 +2 位作者 谢腾腾 郑大智 张丽 《压力容器》 2012年第2期17-21,共5页
某石化公司9800焦炭塔是国内最大的焦炭塔,塔裙连接处采用一种新型的板焊结构,投入使用的一年内,塔裙连接处的应力槽部位出现裂纹。由于生产工艺的要求,焦炭塔的操作条件特别苛刻,因此,对于塔的动力学分析,尤其是进行模态分析得到其... 某石化公司9800焦炭塔是国内最大的焦炭塔,塔裙连接处采用一种新型的板焊结构,投入使用的一年内,塔裙连接处的应力槽部位出现裂纹。由于生产工艺的要求,焦炭塔的操作条件特别苛刻,因此,对于塔的动力学分析,尤其是进行模态分析得到其固有频率和振型是非常必要的。针对该塔进行模态分析,求得相应的固有频率和振动形式,从而全面地了解结构在操作过程中的自振特性,为进一步分析焦炭塔的动力学响应奠定了基础。 展开更多
关键词 焦炭塔 模态分析 固有频率 振型
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焦炭塔的材料与结构 被引量:12
9
作者 顾月章 《炼油技术与工程》 CAS 2011年第11期17-20,共4页
介绍了焦炭塔高温硫腐蚀的机理及其特殊性,分析了不同材料用于焦炭塔的优缺点,结合国内外焦炭塔的现状提出了设备主材、复合板复层及复层焊材的选材建议;重点介绍了低频疲劳破坏的两种现象,即塔体鼓凸变形和疲劳开裂;论述了不同的裙座... 介绍了焦炭塔高温硫腐蚀的机理及其特殊性,分析了不同材料用于焦炭塔的优缺点,结合国内外焦炭塔的现状提出了设备主材、复合板复层及复层焊材的选材建议;重点介绍了低频疲劳破坏的两种现象,即塔体鼓凸变形和疲劳开裂;论述了不同的裙座顶部结构对焦炭塔低频疲劳破坏的影响,分析了裙座顶部圆弧过渡对接型式和整体锻焊结构的特点及结构设计的注意事项,并对裙座顶部、筒体、开口和保温等结构提出了改进措施。 展开更多
关键词 焦炭塔 腐蚀 材料 结构
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炼油厂重污油回炼技术探讨 被引量:11
10
作者 吴振华 郭辉 张强 《石油化工安全环保技术》 CAS 2017年第1期56-60,共5页
电脱盐回炼及焦炭塔回炼是平衡炼厂重污油的重要途径。由于重污油中各种杂质含量比较复杂,容易乳化,加工重污油脱水工艺单一,重污油罐容量小,静止沉降时间短,回炼流程不够优化,导致回炼的重污油含水量超高,会造成全厂重污油不平衡,引发... 电脱盐回炼及焦炭塔回炼是平衡炼厂重污油的重要途径。由于重污油中各种杂质含量比较复杂,容易乳化,加工重污油脱水工艺单一,重污油罐容量小,静止沉降时间短,回炼流程不够优化,导致回炼的重污油含水量超高,会造成全厂重污油不平衡,引发电脱盐跳闸、分馏塔结盐、控制阀堵塞、生化池带油等一系列问题。阐述了某公司重污油回炼现状、重污油回炼流程及操作步骤,重点分析了重污油回炼存在的问题并提出相应改进措施。 展开更多
关键词 重污油 回炼 电脱盐 焦炭塔 旋流 雾化器
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大型焦炭塔的结构优化 被引量:10
11
作者 贺玲 《炼油技术与工程》 CAS 北大核心 2004年第3期38-41,共4页
分析了焦炭塔的受力情况和产生疲劳破坏的主要原因,认为焦炭塔下部裙座和筒体结构不连续是主要原因。提出了裙座焊缝结构优化设计方案和改进建议。
关键词 焦炭塔 热应力 温度 静压力 裙座
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新型背带式保温技术在焦炭塔上的应用 被引量:8
12
作者 孙诗琨 郭敏铎 李锋 《石油化工设备技术》 CAS 2005年第3期22-24,共3页
介绍了新型背带式保温技术在延迟焦化装置焦炭塔上的应用情况。这种保温结构设计合理、保温性能良好、寿命较长、外形美观、节能降耗效果明显,较好地适应了延迟焦化装置焦炭塔的生产特点。
关键词 焦炭塔 背带式保温结构 散热 液体收率 效益
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焦炭塔的三维温度场及其应力分析 被引量:9
13
作者 陈孙艺 《石油化工设备技术》 CAS 1997年第1期5-10,共6页
根据焦炭塔实际的操作工艺,通过动坐标系建立塔壁二维温度场模型的方法计算了焦炭塔塔壁径向温差和轴向温度梯度,从而计算出由其产生的应力。
关键词 焦炭塔 温度场 应力分析 炼油设备
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减少延迟焦化焦粉携带的技术探索 被引量:9
14
作者 李金云 张海莹 《炼油技术与工程》 CAS 2014年第8期29-31,共3页
基于延迟焦化装置实际生产运行情况,从焦炭塔油气线速、加热炉注汽(水)量、炉出口温度、焦化原料性质和生焦高度等方面,分析了焦炭塔油气携带焦粉至分馏塔的原因.并从降低焦炭塔油气线速及泡沫层高度、控制焦炭塔顶温度和压力以及减... 基于延迟焦化装置实际生产运行情况,从焦炭塔油气线速、加热炉注汽(水)量、炉出口温度、焦化原料性质和生焦高度等方面,分析了焦炭塔油气携带焦粉至分馏塔的原因.并从降低焦炭塔油气线速及泡沫层高度、控制焦炭塔顶温度和压力以及减少分馏塔底焦粉沉积等方面对装置进行了相应的技术改进.结果表明:在分馏塔底温度控制350~ 360℃的条件下,底循环流量保持60~ 80 t/h,分馏塔底没有发现明显的结焦趋势;分馏塔底过滤器清理的频次由20 d左右延长至最长40 d;分馏塔底过滤器清理时没有发现较大颗粒的焦粉;改进前液态烃脱硫塔填料每8~10个月清理一次,改进后该塔没有出现明显的堵塞情况;加热炉辐射管壁温度、炉膛温度上升趋势变缓,没有出现因焦粉携带引起的装置非计划停工现象,装置生产运行周期得以延长. 展开更多
关键词 延迟焦化装置 焦炭塔 焦粉携带 技术改进
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延迟焦化装置工艺技术特点及其应用 被引量:8
15
作者 张锡泉 梁文彬 +1 位作者 周雨泽 王大寿 《炼油技术与工程》 CAS 2010年第5期21-24,共4页
中国海洋石油总公司惠州炼油分公司4.2 Mt/a延迟焦化装置为该公司首座千万吨炼油项目配套的减压渣油加工装置。为了实现"四年一修"的目标,该装置引进了美国FW公司先进延迟焦化装置的工艺包。介绍了该焦化装置的工艺技术特点,... 中国海洋石油总公司惠州炼油分公司4.2 Mt/a延迟焦化装置为该公司首座千万吨炼油项目配套的减压渣油加工装置。为了实现"四年一修"的目标,该装置引进了美国FW公司先进延迟焦化装置的工艺包。介绍了该焦化装置的工艺技术特点,与国内同类装置进行了对比;对装置开工特点进行了阐述,对装置运行情况进行了分析。 展开更多
关键词 延迟焦化 加热炉 焦炭塔 顺控 在线清焦
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φ8800mm焦炭塔的焊后整体热处理 被引量:9
16
作者 莫少明 马颖 +3 位作者 刘海滨 孙雨 傅家仁 顾一天 《石油化工设备技术》 CAS 2004年第6期7-12,共6页
介绍了直径8800mm的两台焦炭塔采取燃油法焊后整体热处理的工艺系统及热处理过程,各项 数据表明,整体热处理效果良好,完全符合设计要求。
关键词 焦炭塔 整体热处理 实施细则
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焦炭塔塔壁温度场特性的研究(四)——周向温差对非圆形变形的影响 被引量:4
17
作者 陈孙艺 林建鸿 +2 位作者 吴东棣 柳曾典 顾望平 《压力容器》 2002年第1期6-8,共3页
综合分析了焦炭塔横截面非圆形的各种变形情况 ,从接管推力、周向温差、塔体斜弯及应力松弛等方面分析了其影响因素 ,结果表明 :周向温差使得塔体横截面产生蛋形变形。塔体的倾斜或弯曲变形 ,使得塔体形变为扁圆形 ,短径与弯曲半径方向... 综合分析了焦炭塔横截面非圆形的各种变形情况 ,从接管推力、周向温差、塔体斜弯及应力松弛等方面分析了其影响因素 ,结果表明 :周向温差使得塔体横截面产生蛋形变形。塔体的倾斜或弯曲变形 ,使得塔体形变为扁圆形 ,短径与弯曲半径方向重合。 展开更多
关键词 焦炭塔 周向温差 变形 塔壁 温度场
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焦炭塔的新型保温结构 被引量:6
18
作者 顾一天 贾桂茹 +1 位作者 赵现峰 吴林 《石油化工设备技术》 CAS 2005年第2期7-8,共2页
论述了焦炭塔保温的重要性。以对比方式阐述了焦炭塔新旧保温结构的不同特点及由此产生的不同保温效果。较详细介绍了新型保温结构的特点。
关键词 焦炭塔 保温 液体收率 新型保温结构
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焦炭塔的套合效应研究 被引量:7
19
作者 朱成诚 赵建平 《压力容器》 2016年第9期34-41,共8页
借助于有限元方法对一焦炭塔进行了瞬态热传导模拟,并将温度场顺次耦合于应力场,计算出了塔壁、焦床在降温完成后的应力场分布。将节点1800在无焦床作用时的各向应力与有焦床时的进行了对比分析,结果表明,降温阶段焦床与塔壁发生套合,... 借助于有限元方法对一焦炭塔进行了瞬态热传导模拟,并将温度场顺次耦合于应力场,计算出了塔壁、焦床在降温完成后的应力场分布。将节点1800在无焦床作用时的各向应力与有焦床时的进行了对比分析,结果表明,降温阶段焦床与塔壁发生套合,使得塔壁内的周向、轴向应力大幅提高。为验证有限元计算的有效性,对套合效应进行了理论计算,得出了焦床对塔壁的周向套合应力值,结果同样表明,焦炭的套合作用显著,并且理论值与有限元值基本吻合。从而确定,焦炭塔的套合效应是继热机载荷之后,又一个对筒体鼓凸变形、焊缝开裂起决定性影响的因素。 展开更多
关键词 套合效应 焦炭塔 焦床 周向应力 筒体鼓凸 焊缝开裂
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焦炭塔内焦床影响塔壁变形的作用机理研究 被引量:6
20
作者 陈孙艺 《石油化工设备技术》 CAS 2008年第6期16-19,共4页
通过对冷焦操作中水面温差弯曲应力、焦床与塔壁之间的周向应力、轴向应力的计算分析,讨论了焦床对塔体收缩的阻碍作用在周向与轴向的差异。发现水面引起的轴向弯曲应力和硬焦引起的轴向收缩受阻热应力是使塔体变形的两个主要因素,变形... 通过对冷焦操作中水面温差弯曲应力、焦床与塔壁之间的周向应力、轴向应力的计算分析,讨论了焦床对塔体收缩的阻碍作用在周向与轴向的差异。发现水面引起的轴向弯曲应力和硬焦引起的轴向收缩受阻热应力是使塔体变形的两个主要因素,变形使得该处硬焦床直径进一步增大,产生更大的收缩应力和应变,形成"筒套锥效应"的恶性循环现象。对下锥体本体很少变形的原因也进行了分析。 展开更多
关键词 焦炭塔 鼓胀变形 焦床 热应力
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