分子篩吸附器結構應力分析及疲勞評定.pdf

1、分子篩吸附器主要用于控制天然氣中的水露點，在工作過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生疲勞。作為油田天然氣脫水裝置中的重要設備，其疲勞特性直接影響到整個裝置的安全性及可靠程度。在設計階段對分子篩吸附器進行疲勞分析及其結構應力分析設計，而替代從國外進口，對整個工程來說是至關重要的。
　　本文闡述了國內外吸附器的發(fā)展過程、研究現(xiàn)狀和結構特點，概述了鋼制壓力容器—分析設計標準、數值模擬技術基礎理論。以中海油重

2、點工程“渤南油氣田開發(fā)項目陸上終端”中的分子篩吸附器為研究對象，采用有限元法對整個設備進行了結構應力分析及疲勞評定，給出了吸附器各部分的力學模型及網格劃分圖；通過分析各部分變形圖、應力分布圖及分析點溫度分布圖，得出相應的結論。
　　設計工況下設備的強度評定包括總體薄膜應力強度、局部薄膜應力強度以及局部薄膜加局部彎曲應力強度。由于評定結果受設備局部結構影響較大，峰值應力均出現(xiàn)在結構不連續(xù)處，所以要求在滿足計算厚度同時，封頭接管、筒體

3、接管處過渡圓弧半徑至少為5mm，所有對接焊縫需打磨至與母材平齊，并需按圖紙?zhí)岢龅奶絺筮M行評定。
　　本設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，使設備產生疲勞載荷。研究表明，當設備在壁厚方向存在60℃的溫差時，所產生的應力強度評定合格。通過控制工藝操作參數，可大大降低分子篩吸附器的疲勞失效的可能性，提高設備的使用壽命。
　　通過分析設計方法進行分子篩吸附器的結構設計，使最大應力滿足強度條件的同時，