[发明专利]一种延迟焦化焦炭塔安全评估方法

摘要

本发明公开了一种延迟焦化焦炭塔在线监测及安全评估方法，相对于现有的监测和安全评估方法，该方法能够依据延迟焦化焦炭塔运行数据在线进行监测及安全评估，并在现有的安全评估方法中新增加了两种方法，分别为高温低周疲劳与蠕变线性耦合损伤理论和基于弹塑性损伤失效理论的安全评估方法。此方法主要包括有限元分析和安全评估两部分。基于ANSYS建模分析软件的分析结果，找到焦炭塔在工作中的危险点与危险时段，并在危险点处安装传感器，采集危险时段内危险点的真实受力，运用多种评估方法对焦炭塔进行安全评估，并根据采集到的最新信息对焦炭塔的有限元模型进行修改，重新计算危险点与危险时段，最终实现对焦炭塔的在线监控与安全评估。

主权项

一种延迟焦化焦炭塔在线监测及安全评估方法，相对与现有的监测和安全评估方法，该方法能够依据延迟焦化焦炭塔运行数据在线进行监测及安全评估，并在现有的安全评估方法中新增加了两种方法，分别为高温低周疲劳与蠕变线性耦合损伤理论安全评估方法和基于弹塑性损伤失效理论安全评估方法，该方法是根据对焦炭塔的精确建模和有限元分析结果与焦炭塔实时采集结果，运用经典低周疲劳破坏失效理论、蠕变损伤失效理论及评估方法，以及高温低周疲劳与蠕变线性耦合损伤理论和基于弹塑性损伤失效理论的评估方法，对焦炭塔进行安全评估，具体步骤如下： a、选用Von Mises当量塑性应变范围、当量应力应变值与当量应力应变范围做为评估表征参数； b、对所要研究的焦炭塔主体材料进行力学试验，采集其表征参数并分析； c、根据所要研究塔体独特设备结构、材料及生产工艺条件进行有限元仿真建模，模型假设在进料、进汽和进水过程中塔内介质周向温度分布均匀不变，塔壁料位计、热电偶等检测设备小开孔忽略不计，外围设备、风载与地震载荷不予考虑，其余结构尺寸及条件均完全按照塔体实际运行情况进行精确建模，并仿真计算确定出工作危险点及工作危险时间段； d、根据仿真计算结果在危险点安装传感器，采集其危险时间段的温度与应力值； e、将仿真分析结果与塔体实时状况对比验证，结合实时测得的真实受力与塔体材料的表征参数运用经典低周疲劳破坏失效理论、蠕变损伤失效理论及评估方法，以及高温低周疲劳与蠕变线性耦合损伤理论和基于弹塑性损伤失效理论评估方法对焦炭塔进行安全评估，以实现对焦炭塔的实时在线监测； f、根据焦炭塔工作过程中采集到的实时数据对焦炭塔有限元模型进行相应调整更新，并根据调整后的有限元模型重新计算分析，找到新的危险点与危险时段，并对传感器进行调整，以采集到最新数据，最终实现在线的安全评估。