再生器二级旋风升气筒裂纹原因分析

这 里 为 简 化 计 算 ，只 考 虑 第 一 层 拉 筋 对 旋 风
的作用力 。
热 膨 胀 引起 的径 向应 力Ｆ 算 比较 困难 。经 分析 可 计 知 ，热 膨 胀 的 应 力主 要 是 由于 旋 风 料 腿 拉 筋 连接 系 统 在 受 热 过 程 中会 引起 二 级 料 腿 产 生 再 生 器器 壁 方 向的位 移 Ｌ ， 而 二级 旋风 由于其 升 气 筒 与 器 。
△ ｌ ／ ＝ Ｆ１ （ Ｌ ／ ＥＡ ） （ ７）
由 （ ） （ ）可得 ： 式７ 式８
旋 风 系 统 中一 、二 级 旋 风 分 离 器 连 在 一起 ， 分 别 由 吊耳 、 升气 筒 挂 在 再 生器 项 封 头 内壁 上 。
在 灰 斗 短 节之 间上 有 角 钢 连 接 ，不 过 其 通 过 螺栓
作者简介 ：张忠刚 （９ ２ １ ７ 一） ，男 ，辽宁大连人，高级工程
到：
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ｌ旋 风 系统 受 力分 析
１１ 统分析 ．系 如 图１ 示 ，在 再 生器 系统 升 温过 程 中 ，二 级 所 旋 风 所 受 到 的力 主 要 有 其 自身 的 重 力 Ｇ以及 由于 旋 风料 腿拉 筋 热膨 胀所 产 生 的径 向应 力Ｆ （ 由于 系 统 在 再 生 器 筒体 轴 线 方 向上 无 约 束 ，所 以在轴 向 方 向在 热膨 胀 过 程 中不 产 生 附 加 应 力 ）， 另外 一 级 旋 风 由于其 项 部 是 用 螺 栓 吊挂 结 构 与 再 生器 项 部 封 头 连接 ，不 是 固定 接 点 ， 所 以其 产 生 的径 向 力 很 小 ， 为简 化 计 算 ，可 以不 计 。这 两 个 力对 旋 风 本 体产 生 一 个 力 矩 ，这个 力矩 使 得 旋 风 升 气 筒 的 角焊 缝 位 置 受 到 的 拉应 力 大 于 其 材 质 的抗 拉 强 度 ，以至于 发生裂 纹 。
第９ 期
ｊ ９一
再 生器 二级旋风升气筒 裂纹原 因分析
张 忠 刚
（ 大连石油化工建筑 安装工程总 公司 ， 辽宁 大连 １ ０ ２ １ ３） ６
［ 要］ 大连石化公 司３０ 摘 ５￣ ／ 年催化裂化 装置为 目前国内规模最大的催化裂化装置，投产后在２ ０年４］ ０７ 的检修 中发现二级 Ｐ 旋风升气筒出现裂纹 。本文通过 高温状态的构件受力情况进行计算分析，得 出裂纹出现 的原 因以及相应 的处理方法。 ［ 关键词］再生器；升气筒；裂纹；热应 力；许用应力
由 （ ） （ ） （ １ 得： 式２ 式３ 式４可
Ｆ ． ９ ５ Ｆ１ ＝Ｉ ４ ４ ０ （ ） ５
由如 图的几 何关 系 可得 出 ：ＡＬ （ １ ２ ＝ Ａ ’／ ）
／ｉ ＝ （ ｌ ／ ） ／ｉ １ ５ ｓｎＣ ｔ △ ’ ２ ｓ ｎｌ － ２ （ ６）
由虎克 定律 可知 ： ｅ＝（ 一 ｕ （ ｏ： ／ ｏ ｏ＋ ）） Ｅ ，在杆 中 ，可看 作 ｏ 一 ｏ ＝０
旋风 系 统 的重 力 可 以根 据 图纸 直 接 查 得 。而
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１ ． 筋系 统受 力计 算 ２拉
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图１ 旋风系统受力分析图
大连 石 化 公 司 的３ ０ 吨／ 催 化 裂 化 装 置 于 ５万 年 ２ ０ 年 １ 月建 成 投 产 ，其 规模 在 全 国最 大 。反应 ０２ １ 再 生 系 统 是 催化 裂 化 装 置 的核 心 设 备 ， 由于 本 装 置 采 用 一 段 再 生 ， 即采 用 一 个 反 应 器 、 一 个 再 生 器 ， 因此 其 反应 器 、再 生 器 的尺 寸 都 比 同类 装 置 的大许 多 。其 中再 生 器 的最 大直 径 为 １ ．ｍ， 内部 ５６ 有 ｌ 组一 二级 旋风 分离 器 。 ６ 装 置 运 行 过 程 中 ，经 常 出现 催 化 剂 跑 损 ，三 旋 分 离 效 果不 好 ，烟 机 叶 片 磨 损 等 问题 。为 解 决 此 问题 ，２ ０ 年３ ０ ７ 月停 工 检 查 ，并进 行 改造 。经 隐 蔽 检 查 发现 ，有 １ 个 二 级 旋 风 升 气 筒 出现 裂 纹 ， ４ 裂 纹 出 现在 顶 封 头 的衬 里 内部 ， 不在 旋 风 升 气 筒 内部 ， 难 以发 现 ，其 中一 个 裂 纹 外侧 的衬 里 有 一 个孔 洞 ，催 化 剂 从 这 里避 开一 二级 旋 风 直 接 进 入 烟道 进 入 三 旋 ，造 成 三 旋 分离 效果 不 好 以及 烟 机 磨损 等 问题 。
壁 是 固 定连 接 结构 ，相 当于 一 个 悬 臂 梁 ， 同 一层 面 的 拉 筋在 膨 胀 过 程 中对 该 悬 臂 梁 产 生 一个 压 力 Ｆ， 同时 拉筋 系 统 也 收 到悬 臂 梁 的反 作 用力 Ｆ ， ’ 悬臂 梁在 Ｆ 作用 下 产 生位 移Ｙ ，拉 筋在 Ｆ ’作用 下会 产 生 向再 生 器 中心 的位 移 Ｌ１ ，根 据 平 衡 关 系 可得
师 ，学 士 ，从 事石油 化工 设备维 修技术 管理 工作 。
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２ 化工设备 石油与０
１ 年第 １ 卷 ０ ３
连 接 ，有 膨 胀余 量 ；料 腿 向下 直 到 翼 阀有 四层 拉 筋 ：一 、 二 级料 腿 连 成 的稳 固的 三 角 形 。这 种 内 外 圈封 闭多 边形 固定 拉 杆 ，将 料 腿 连 成一 体 ，使 其 稳 定 如 一 ，减 少 运 行 中 的摆 动 ； 同时增 强 了封 头 内侧 悬挂处 的 强度 。 １