论文摘要
产品出料罐是气相法线性低密度聚乙烯（简称LLDPE）生产装置中反应部分的重要设备,也是一种易发生安全事故的特殊设备。出料罐在较高温度下的压力循环工况是导致设备失效的主要原因,而在预期疲劳寿命期间对设备的结构进行合理化设计,是一个关键技术问题。为此,本文针对出料罐的结构和工作载荷,首先采用常规设计方法,对出料罐各部分壁厚进行了设计计算,得到上部椭圆封头、上部筒体、下部筒体及锥壳的厚度尺寸分别为22mm、18mm、22mm。然后,考虑了上部椭圆封头开孔和下部锥体开孔结构的不对称性,采用有限元法,分别建立了出料罐上部结构（包括椭圆封头、筒体及接管）和下部结构（包括筒体、锥段及开孔接管）的三维有限元模型。采用分析设计方法,计算和分析了出料罐在6种工况下的应力分布规律,并对危险截面进行线性化处理,得到了出料罐最大应力小于许用应力,满足静强度设计要求。对正常工作循环压力01.76MPa工况进行了应力计算和分析,得到交变应力幅为63.4MPa,修正后的交变应力幅为67.5MPa,累计损伤使用系数为0.064,按照JB4732标准,满足疲劳强度要求,依据本文设计的C-4012出料罐能在生产中安全运行。