齿啮式蒸压釜齿侧裂纹修复后剩余强度的有限元分析

王兵，丛湘纯，张颖，刘延雷，李洪标

故障诊断与维修

齿啮式蒸压釜齿侧裂纹修复后剩余强度的有限元分析

王兵1，丛湘纯2，张颖2，刘延雷1，李洪标3

（1.杭州市特种设备检测院，浙江杭州310003；2.东北石油大学，黑龙江大庆163318；3.大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163714）

齿啮式蒸压釜在使用过程中，其啮合齿侧易出现裂纹等缺陷，常采用打磨修复方法。打磨量直接影响修复后齿块的剩余强度。以一台蒸压釜为例，采用有限元分析方法，对产生裂纹的啮合齿块及不同打磨程度下的啮合齿块剩余强度进行了有限元分析。由分析结果可知，在啮合齿块齿侧出现裂纹时，齿间应力值大于完好状态下齿块间应力，且随着打磨量的增加，齿间最大应力值呈增大趋势。比较不同的修复方式，以导圆角的形式进行修复齿间应力值较小，但导圆角半径应小于15mm.

齿侧裂纹；打磨量；快开容器；有限元分析

蒸压釜是一种典型的间歇操作设备，为了装卸产品，常设置贯通式齿啮合快开门结构[1]。对于齿啮式蒸压釜，在一定温度及压力条件下运行，其啮合齿块根部承受复杂的应力作用，在长期复杂应力以及腐蚀环境作用下将形成裂纹，导致蒸压釜密封性降低，甚至失效[2，3]。在实际的检修及维修过程中，常采用机械打磨的方式来消除齿块裂纹，打磨处几何形状及打磨量直接影响修复后齿块的剩余强度。本文以一台齿啮式蒸压釜为例，采用有限元分析方法，对产生裂纹的啮合齿块及不同打磨程度下的啮合齿块剩余强度进行了有限元分析。……