焦炭塔塔体物性研究与塔体变形机理分析

本文采用室温拉伸试验和金相试验方法对焦炭塔塔体材质物理性质的变化进行了研究,从而分析塔体发生鼓胀变形的原因。结果表明:焦炭塔在长期运转过程中,塔体母材物理性质和微观组织均发生一定的变化,且塔体下部比塔体上部变化更加剧烈。塔体材质的老化,物理性质的改变,冷焦阶段产生的较大应力,以及焊缝金属与塔体母材结构与材料的不连续导致焊趾附近的应力集中等引起的塑性变形积累是造成塔体鼓凸变形的原因。

基于三维数值模拟的焦炭塔塔体失效研究

建立了结构上完整的焦炭塔三维有限元分析模型,考虑了塔内焦炭对塔体受力的影响以及内压边界随时间变化等因素,对焦炭塔整个工作过程进行瞬态温度-结构耦合分析,模拟应力、应变场,并与塔体失效的实际检测结果进行对比分析。采用间接耦合方法进行焦炭塔结构分析,选用Solid 45单元。分析结果表明,周期变化的温差应力是焦炭塔产生高应力的根本原因,尤其是水冷阶段焦炭塔温度迅速降低,产生了较高的热应力;焦炭塔1个工作周期内,下部筒体环焊缝和裙座搭接焊缝等开裂部位承受着大幅值的循环热应力作用。

焦炭塔故障类型及产生机理与防治措施

本文对焦炭塔常见的故障类型以及故障产生的机理进行了较系统的分析，并提出了相应的防治措施，可作为在役焦炭塔维护或改造以及新建焦炭塔设计时的参考。