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1、第42卷第7期當(dāng)代化工Vo1．42，No．72013年7月ContemporaryChemicalIndustryJuly，2013干燥器裙座區(qū)應(yīng)力與疲勞分析吳東，謝禹鈞，劉復(fù)民，范欣(遼寧石油化工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，遼寧撫順113001)摘要：干燥器的工作環(huán)境決定了其受熱載荷和機(jī)械載荷的共同影響，裙座區(qū)由于其結(jié)構(gòu)和位置受影響最為嚴(yán)重，同時(shí)在交變載荷的作用下，容易出現(xiàn)疲勞失效。運(yùn)用ANSYS軟件進(jìn)行干燥器裙座區(qū)的綜合應(yīng)力分析與疲勞分析計(jì)算，得到較合理的安全評(píng)定結(jié)果。關(guān)鍵詞：干燥器；熱載荷和機(jī)械載荷；疲勞分析；ANSYS；安全評(píng)定中圖分類號(hào)：TQ051文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16
2、71—0460(2013)07—0934—02StressandFatigueAnalysisofDryingApparatusSkirtAreaWUDong，XIEYu-jun，LIUFu—min，F(xiàn)ANXin(LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China)Abstract：Theworkingconditionmakesthedryingapparatussuferthecommoninfluenceoftemperatureloadandmechanicalload，theskiaareasufersthemos
3、tbecauseofitsstructureandsituation．Atthesametime，fatiguefailureoftenoccursunderthefunctionofaltematingload．Inthispaper,thecomprehensivestressanalysisandfatigueanalysisofthedryingapparatusskirtareawerecarriedoutbyusingthesoftwareANSYS，andareasonablesecurityevaluationresultwasgot．Keywords：Dry
4、ingapparatus；Temperatureloadandmechanicalload；Fatigueanalysis；ANSYS；Securityevaluation干燥器由于工藝生產(chǎn)的需要，長(zhǎng)期在較高溫度域仍存在較大的溫度梯度。將溫度場(chǎng)文件導(dǎo)人即讀與壓力，冷熱周期疲勞作用下運(yùn)行，故而受各種應(yīng)人節(jié)點(diǎn)溫度，然后同時(shí)施加工況1時(shí)的機(jī)械載荷和力因素影響。其裙座區(qū)在下封頭處經(jīng)常使用h型鍛熱載荷，進(jìn)行開車時(shí)的應(yīng)力分析，應(yīng)力分析云圖如件，并且下封頭外接出料管，既而存在著明顯的不圖2。連續(xù)結(jié)構(gòu)和溫度梯度，因此不僅機(jī)械應(yīng)力大，而且^N．會(huì)存在一定的溫度應(yīng)力，使裙座支撐區(qū)的應(yīng)力狀況進(jìn)一步
5、惡化。同時(shí)由于應(yīng)力集中，該區(qū)域往往又是容器疲勞失效的源區(qū)，因此疲勞強(qiáng)度校核不可或缺1,2Jo壓力容器的疲勞設(shè)計(jì)有3種：(1)基于試驗(yàn)的疲勞設(shè)計(jì)；(2)以斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)的疲勞設(shè)計(jì)；(3)采用疲勞設(shè)計(jì)曲線的疲勞設(shè)計(jì)。本文采用第3種方法即運(yùn)用s～N曲線的疲勞設(shè)計(jì)方法。圖1工作時(shí)的溫度場(chǎng)分析圖某煉油廠干燥器，工作時(shí)設(shè)計(jì)溫度T=290℃Fig．1Thermalanalysisfigureonworkingcondition外界環(huán)境溫度20℃，介質(zhì)為天然氣，設(shè)計(jì)壓力為7．6mPa；停車時(shí)內(nèi)部為真空，則溫度為0℃，設(shè)計(jì)壓力為負(fù)壓0．1mPa。材料為Q345R，許用應(yīng)力為170mPa使用壽命
6、20a，循環(huán)次數(shù)105。1裙座區(qū)溫度場(chǎng)和應(yīng)力分析按照工況1即設(shè)計(jì)溫度290oC進(jìn)行穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分析(圖1)。圖2工作時(shí)的應(yīng)力分析圖雖存在保溫層，但是在h形鍛件與裙座連接區(qū)Fig．2Stressanalysisfigureonworkingcondition收稿日期：2013-01—24作者簡(jiǎn)介：吳東(1987一)，男，河北辛集人，碩士研究生，研究方向：壓力容器分析設(shè)計(jì)。E-mail：magidella@l63．com。通訊作者：謝禹鈞(1960一)，男，教授，博士研究生，研究方向：壓力容器與管道失效風(fēng)險(xiǎn)及剩余壽命評(píng)—估。第42卷第7期劉見陽，等：冷換框架風(fēng)荷載計(jì)算在計(jì)算軟件中的
7、應(yīng)用1039As潑備)=6．18折減系數(shù)取0．85左右；對(duì)其他考慮橫向和縱向的計(jì)總的擋風(fēng)面積為算軟件，建議此系數(shù)在橫向取0．75，縱向取0．86。A0=Al+2+3+4+A5=39．21(m2)2)由于本文只是引證了2個(gè)具體的工程實(shí)例，折減系數(shù)=AdA不能正確的反應(yīng)所有的情況，加之參考的規(guī)范為=39．21／(1．3×6×611996版本，對(duì)實(shí)際情況的反應(yīng)不夠準(zhǔn)確，待新規(guī)范=0．838出臺(tái)和以后隨著工作經(jīng)驗(yàn)的增多，能運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)的理論，在保證足夠安全的情況下對(duì)此系數(shù)取一個(gè)2結(jié)論更加合理的值。參考文獻(xiàn)：1)
