基于ANSYS费托合成反应器热处理的有限元分析

摘要

费托合成反应器是煤制油单体系统的核心关键设备,其制造程序相当复杂,其技术含量和安全系数都要求很高.整体进炉进行焊后热处理时,由于其直径大、壁厚,接管繁多,其应力集中部位长期在载荷应力,热应力交汇的应力集中区工作,所以该部位是设计与制造的关键部位.本文利用ANSYS软件分析产品承受的机械应力与热应力进行模拟,并提出预防损害的措施,对反应器卧式热处理过程中风险环节管控提供理论依据.对于大型压力容器卧式进炉热处理，若没有达到设计和工艺要求，将严重影响到设备甚至整套石化装置的运行安全及质量。热处理前通过ANSYS模拟分析可以提前判断工艺方案的可行性，并提前整改风险点和提出防治措施。利用ANSYS软件模拟热处理过程中由外载荷引起机械应力和温差引起热应力的等效应力最大点出现筒体敞开处，应在端口装焊支撑件，且垂直与炉车底部，减少变形。临时炉车弧形支座最大应力点在包角处，通过ANSYS分析发现150℃时高温和室温下的应力较小，建议对重要设备热处理时设计包角应为150℃。