2013年第5期（总第185期）
doi:10.3969/j. issn. 1009 3230.2013.05.001
应用能源技术
焦油罐有限元分析一疲劳分析
傅吉坤，于海波
1
（1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司，哈尔滨150046;2.哈锅锅炉容器工程有限责任公司，哈尔滨150046）
摘要：用有限元分析的方法对焦油罐进行疲劳分析，并对分析结果进行评定。关键词：有限元分析；疲劳
中图分类号：TH49
文献标志码：B文章编号：1009-3230(2013)05-0001-05
FiniteElementAnalysisontheCoal-TarTankaboutFatigue
FU Ji-kun, YU Haibo
(Harbin Boiler Factory Co., Ltd; Haguo Boiler Engineering Co., Ltd. Harbin 150046, China) Abstract: The fatigue analysis was caried out by using finite element method. Finally, the analysis result was assessed.
Key words: Finite element analysis; Fatigue
0引言
近几十年来，机械化工行业蓬勃发展，随着化工企业生产规模的继续壮大，一些有着特殊工艺要求的设备也不断出现，许多设备需要承受交变载荷。压力容器在交变载荷作用下，往往没有明显的塑性变形，就发生脆性断裂；压力容器的局部峰值应力区，在交变应力作用下，由于晶间滑移和位错运动而萌生微裂纹，微裂纹在载荷循环下不断扩展，最后至整个截面丧失承载能力而发生脆断，从而发生疲劳破坏1-2]，疲劳是指结构在低于静态极限载荷的重复作用下出现断裂破坏的现象；再有，设备频紫开停车或在运行中要经受较大温度、压力波动，常因疲劳裂纹扩展而导致破坏。由于疲劳破坏的后果很严重，单从安全运行角度来说，使设计人员对压力容器的疲劳设计越来越重视。
压力容器的疲劳设计是在满足一次应力和二收稿日期：2013-0315修订日期：20150411 作者简介：博青坤，男，工程舞，主要从事石化容器、核电产
品的设计开发工作。
万方数据
次应力强度条件的基础上进行的。设计人员除了根据ASME规范所建立的规则进行疲劳计算外，还可选用合适的第三方程序利用ANSYS结果进行疲劳计算。ANSYS疲劳计算以ASME锅炉与压力容器规范的第3部分和第8部分第2分册作为计算的依据，采用简化的弹塑性假设和Miner 累积疲劳求和法则。
利用ANSYS程序软件对一台承受交变载荷的化工设备进行了疲劳分析。
1有限元计算 1.1结构分析
焦油罐是一台卧式倾斜薄壁半夹套容器，其设计参数如图1，结构形式如图1所示。
表1
数据参数
工作压力（内简/夹套)/MPa 设计压力（内简/夹套)/MPa 工作温度（内能/奕套)/C 设计温度（内篇/夹套)/ 离蚀格度（内筒/夹套）/mm 简体/封头材料（内筒/突套）接管材料（内筒/夹套）
0. 098 ~0. 4/0. 4 0.1 ~0.6/0.6
150 180 0/1.5
0Cr18Ni9/16MnR 0Cr18Ni9/20G