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该汽油分馏塔是由科恩马特殊过程装备(常熟)有限公司设计制造;中国石化集团第二建设公司安装;福建联合石油化工有限公司使用。于2009年9月1日投入使用,是乙烯裂解装置之一。该设备属于第一类压力容器,其主体结构型式为单腔立式容器,支座型式为裙座支撑。工作介质为裂解气和汽油。分馏塔外壳主要由筒节及上下封头构成。应用ANSYS12.0有限元分析软件对水压试验条件下的该立式汽油分馏塔结构进行有限元应力分析。确定筒节及上下封头的应力分类,并进行评定。
1.设备简介
图1 分馏塔设备结构图
2. 应力有限元分析
依次利用有限元分析筒节、上下封头应力。建立有限元模型;载荷分析及初始设计;确定边界条件;分析计算结果;进而确定应力类别;应力评定。
图2 第三床筒体有限元网格划分
图3 裙座支撑区有限元网格划分图
图4 上封头区有限元网格
3 应力评定
B2、B4/B5筒节在存在鼓包缺陷情况下,通过有限元分析并按JB4732-1995(2005年确认)进行应力分类,通过分析各应力分量满足要求。裙座支撑区域和上封头变厚度处均满足要求。
图5 汽油分馏塔水压试验条件下鼓包处应力分布云图
图6 水压压力下裙座支撑区应力云图
图7 上封头整体等效应力分布云图