分子篩吸附器結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析及疲勞評(píng)定.pdf

1、分子篩吸附器主要用于控制天然氣中的水露點(diǎn)，在工作過(guò)程中分為脫水和再生兩部分，因此受到溫度和壓力交變載荷的作用而產(chǎn)生疲勞。作為油田天然氣脫水裝置中的重要設(shè)備，其疲勞特性直接影響到整個(gè)裝置的安全性及可靠程度。在設(shè)計(jì)階段對(duì)分子篩吸附器進(jìn)行疲勞分析及其結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析設(shè)計(jì)，而替代從國(guó)外進(jìn)口，對(duì)整個(gè)工程來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。
　　本文闡述了國(guó)內(nèi)外吸附器的發(fā)展過(guò)程、研究現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，概述了鋼制壓力容器—分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)值模擬技術(shù)基礎(chǔ)理論。以中海油重

2、點(diǎn)工程“渤南油氣田開發(fā)項(xiàng)目陸上終端”中的分子篩吸附器為研究對(duì)象，采用有限元法對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行了結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析及疲勞評(píng)定，給出了吸附器各部分的力學(xué)模型及網(wǎng)格劃分圖；通過(guò)分析各部分變形圖、應(yīng)力分布圖及分析點(diǎn)溫度分布圖，得出相應(yīng)的結(jié)論。
　　設(shè)計(jì)工況下設(shè)備的強(qiáng)度評(píng)定包括總體薄膜應(yīng)力強(qiáng)度、局部薄膜應(yīng)力強(qiáng)度以及局部薄膜加局部彎曲應(yīng)力強(qiáng)度。由于評(píng)定結(jié)果受設(shè)備局部結(jié)構(gòu)影響較大，峰值應(yīng)力均出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)不連續(xù)處，所以要求在滿足計(jì)算厚度同時(shí)，封頭接管、筒體

3、接管處過(guò)渡圓弧半徑至少為5mm，所有對(duì)接焊縫需打磨至與母材平齊，并需按圖紙?zhí)岢龅奶絺筮M(jìn)行評(píng)定。
　　本設(shè)備在操作工況下操作溫度由28～260℃不斷變化，由于溫差的存在，使設(shè)備產(chǎn)生疲勞載荷。研究表明，當(dāng)設(shè)備在壁厚方向存在60℃的溫差時(shí)，所產(chǎn)生的應(yīng)力強(qiáng)度評(píng)定合格。通過(guò)控制工藝操作參數(shù)，可大大降低分子篩吸附器的疲勞失效的可能性，提高設(shè)備的使用壽命。
　　通過(guò)分析設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使最大應(yīng)力滿足強(qiáng)度條件的同時(shí)，