减压塔加强圈断裂原因分析(摘要)

1997年 8月 ,我厂新建 2 50× 1 0 4 t/a常减压装置试开工 ,减压塔底温度达 378℃ ,塔外壁加强圈从下至上均有不同程度的径向焊缝断裂现象 ,有些裂缝已延伸到内圈板处。该塔设计压力 6k Pa,按外压容器设计 ,设计温度 40 0℃ ,设计选用材质 2 0 R,实际用 1 6Mn R。塔筒体外采用 1 40 mm厚的硅酸镁铝永久性保温。加强圈高度为 1 80～ 2 50 mm,未采取全保温措施 ,外露部分为 40～ 1 1 0 mm。此处热损失较大 ,表面温度不足 50℃ ,使加强圈内外温差达 32 8℃。经计算 ,由温差引起的热应力为 82 4 .5MPa,远大于 1 6Mn R的抗拉强度 ,势必造成加…     

内压厚壁圆筒体最大允许内外壁温差的研究(下)

通过应力分类和评定 ,研究了稳定温度场中承受内压与径向温度梯度的厚壁圆筒体的最大允许内外壁温差。研究表明 ,在GB15 0规定的设计压力下 ,对于大多数在高温下工作有保温层的厚壁圆筒能够满足强度要求 ,当超过相应的最大允许内外壁温差时 ,需要对内压引起的应力和温差引起热应力的组合应力进行强度校核计算。同时 ,针对应力分类评定存在的缺陷进行了讨论     

用波纹管连接的夹层内接管低温液氧容器

低温液氧容器系深冷压力容器,内胆设计温度为-196℃,设计压力一般不超过1.6Mpa。本容器设计压力为6.3Mpa,内胆和外壳夹层内接管采用波纹管连接。用波纹管做连接管吸收温差变形属国内首次在低温液氧容器上应用,该结构大大改善了低温液氧容器低温管道的应力水平,满足了设计强度要求。     

钢制石油储罐热反射隔热涂料应用探讨

热反射隔热涂料这一新型功能性涂料已在易挥发油品储罐及管道外表面成功地广泛使用，取得了降温减压、安全增效、节能节水的良好效果。介绍了此涂料的分类和主要技术指标：“隔热温差”不小于10℃；“隔热温差衰减（白色）”不大于12℃。“耐人工气候老化性”指标中“粉化／级”不大于1；“变色”（白色和浅色）／级不大于2；“太阳反射比（白色）”不小于0．81；“半球发射率”不小于0．83。涂料指标达到“太阳热反射比”不小于0．90（全波区）；“半球发射率”不小于0．85“太阳热反射比”不小于0．90（全波区）；“半球发射率”不小于0．85；罐体表面平均降温10～20℃；罐体介质温度降低约5～10℃。     

大型立式容器支腿的设计计算方法

按日本标准《JIS压力容器──说明和计算例（修改版）》建立力学计算模型，按国内现行的标准，如《钢结构设计规范（GBJ17－88）》《钢制压力容器（GB150－89）》和《石油化工钢制设备抗震设计规范（SH3048－93））等进行了各种载荷的计算，给出大型立式容器支腿的设计计算方法，用该方法设计计算的3台外径达4600mm的大型立式搅拌容器，已在大庆油田化学助剂厂聚合物工程丙稀酰胺单体生产车间正常运转多年。     

压力容器分析设计的实施方法

钢制压力容器的分析设计方法是基于塑性失效准则及弹塑性失效准则的设计方法。主要适用于设计压力不大于100MPa或具有交变载荷的容器。是以应力分析报告为基础的设计方法。分析设计的实施方法是，先对容器及部件进行载荷分析、结构分析和应力分析，再进行强度校核、应刀分类和评定，最后写出应力分析报告。并以此为基础做结构设计和确定容器壁厚。这对于新颁布的《钢制压力容器一分析设计标准》（JB4732—95）的执行，将具有一定的参考价值。     

甲烷化废热锅炉管板温度场与应力分析

甲烷化废热锅炉入口温度高达620℃,管壳程温差较大,管板承受内压与温差载荷双重作用.设计中管程选用内部衬里的冷壁结构,管板选用带折边的柔性薄管板结构.由于柔性管板应力状态复杂且各工况不同,难以用常规方法进行设计.基于有限元分析软件ANSYS,以入口端管板及其相连部件为研究对象,并取1/4整体结构及1/2壳程长度进行建模,对其进行温度场分析,得出管板各部分的温度分布,然后综合考虑压力与温度载荷的作用,分4种工况对管板进行详细的应力分析.温度场分析结果表明,各部位的实际温度均低于设计温度,绝热系统布置符合设计要求;应力分析结果表明,管板结构尺寸合理,各载荷工况下管板危险截面的应力强度均满足JB 4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》（2005年确认）要求.     

压力容器压力试验计算公式的修改和应用

1.提出的问题 一台容器带有夹套,内压圆筒的设计数据为：设计压力p=0.564MPa;设计温度t=150℃;圆筒内直径Di=2000mm;材料Q235-B;设计寿命10年;腐蚀裕量C2=5mm（内表面3mm、外表面2mm）;焊接接头系数（φ）=1.00mm;钢材厚度负偏差C1=0mm.     

塔器受倾覆力矩作用的开孔补强设计

关于压力容器开孔补强的设计，各国压力容器设计规范都有明确的规定，并且都给出了常规（如等面积补强法）的设计计算方法，其开孔所需补强面积中的计算厚度都是基于计算压力（内压、内压＋液柱静压或外压）作用下根据计算公式求得的厚度。提出了塔类容器的开孔补强原则，列举了工程设计实例，给出了塔式容器尤其是细高（即高径比较大）塔器，其开孔补强计算的几点结论。     

化工容器封头上盘管几何设计

化工容器中当内件同时需热交换时（如带搅拌需加热的反应釜），可在容器外壁上设置盘管，设计和制造中要求计算盘管的展开长度，或按照换热面积设计盘管长度。论述了各种容器封头上盘管的布管方案及相应盘管展开长度的计算法，将这些结果移植到Ｅｘｃｅｌ的电子表格中使用很方便。     

对温度修正系数取值规定的看法

通过对压力容器常用材料许用应力值分析比较，大多数场合下，钢板的〔σ〕／〔σ〕＾ｔ（温度修正系数）大于钢管。本文以一则计算实例，从设计裕量、钢材检验标准、主要受压元件、容器制造特点等角度，分析了钢板和钢管之差异。通过对压力试验目的之探讨，指出以主要受压元件材料的〔σ〕／〔σ〕＾ｔ来确定试验压力值，能保证容器压力试验的安全性、可靠性和有效性。     

高压储氢容器及输送管道选材与设计标准综述

氢脆是接触高压氢气的金属材料发生材料力学性能劣化的现象，是高压氢气压力容器和压力管道运行中的高危失效因素，而材料的选择和设计是控制氢气容器及管道氢脆风险的主要措施。为总结提炼现行工程规范对高压储氢容器及管道选材和设计的特殊考虑，调研了多项国内外涉及高压氢气容器和管道的标准，重点归纳了适用范围、选材及关键设计要点；通过国内外相关标准的对比分析，指出国内尚缺乏系统性的标准体系，建议现阶段高压氢气压力容器和压力管道设计按美国机械工程师协会(American Society of Mechanical Engineers, ASME)相关标准开展选材和设计，并进一步开展基于性能的设计及相应的材料测试方法研究。     

VCM碱洗罐防腐蚀技术

1 设备简介天津大沽化工有限责任公司氧氯化分厂VCM碱洗罐规格f2000mm×14mm×5470mm,容积14.56m3,主体材质为16MnR,容器外盘有伴热管,覆盖150mm厚岩棉,铁皮保温,是二类压力容器。该容器设计压力1.4MPa,设计温度100℃,最高工作压力小于0.5MPa,最高工作温度40～50℃,介质是氯乙烯(VCM)、液碱,容器外伴热管介质为低压蒸汽。工艺过程是用液碱中和氯乙烯含有的氯化氢。2002年2月,碱洗塔泄漏,2002年4月停电检查。2 内部检验内部检查后,该容器的几何尺寸未见异常,但内表面除正常的化学腐蚀外,容器的纵焊缝、环焊缝、开孔角焊缝及热影响区,…     

深水油管柱热变形试验装置的研制

深水作业中油管柱内、外壁存在较大环境温差,研究不同温度环境、钢级、尺寸油管柱的热变形更具有应用价值和实际意义。在综合考虑国内外现有的研究热变形的试验装置的基础上,设计了一种测试不同温差、尺寸和材质的油管柱热变形测试装置。论述了该装置的整体构成、基本工作原理及主要技术参数。该装置能够在不同温度条件下对不同钢级、不同尺寸的油管柱进行热变形的有效模拟,能够实时检测温度、油管柱热变形量等试验数据。应用表明,该装置工作平稳,振动小,试验效果良好。     

采用主螺栓连接的高压容器极限设计压力分析

采用主螺栓连接的双锥密封结构高压容器,由于受到筒体端部上主螺栓承载能力的限制,每一种封口直径的双锥密封结构,在不同的设计温度下,存在一个最大设计压力即极限设计压力。虽然我国的压力容器设计规范规定的双锥密封结构的最大设计压力为35MPa,但是,由分析计算可知,当容器的封口直径≥DN2200时,即使布置的主螺栓使总截面积达到最大,且选用设计温度下许用应力最高的主螺栓材质,容器的最大设计压力均达不到35MPa,容器的封口直径越大,其极限设计压力就越小。如果需要设计的高压容器设计压力大于相应的极限设计压力,则该工况的容器无法按常规结构设计。     

塔器法兰当量设计压力的计算

在一些小直径塔的设计中，塔体筒节之间需用法兰连接，该法兰除承受内压外，还承受较大的轴向力和外力短（如立式设备的重量、风载荷、地震载荷或管道引起的力和力矩等），这时仅按设计压力来设计或选用法兰是不安全的，而须用当量设计压力代替设计压力。根据JB47lO－92钢制塔式容器》和GB15O－89《钢制压力容器》的规定，归纳出塔器法兰当量设计压力的计算方法。1．法兰的当量设计压力计算公式法兰的当量设计压力的计算公式如下式中：只——当量设计压力，MPa；P——设计压力，MPa；M——外力矩，应计入法兰截面的最大力矩Mdal’，管…     

稠油热采采出液用缓蚀剂的研究

胜利滨南热采稠油油藏采出水温度高，H2S和SRB含量高，加之受到CI^-的作用，腐蚀性很强。为此研制了以改性咪唑啉为主剂的可用于≤80℃的缓蚀剂SLCI-3。在75℃下进行的室内评价实验中，该剂在加量20mg／L时使单家寺稠油集输首站来水的均匀腐蚀速率（0．162mm／a）减小88．7％，且不出现点蚀；在加量均为30mg／L时该剂的缓蚀性能好于胜利油田现用各种缓蚀剂（DF-1，DF-2，CIB-04，SL-2C，CSI-02）。极化曲线表明该剂为混合型缓蚀剂，Nyquist图谱确证缓蚀机理为几何覆盖效应。现场挂片监测数据表明，在单家寺首站采出液三相分离器投加SLCI-3，当加量为20-30mg／L时，脱出污水均匀腐蚀速率由0．265-0．763mm／a降至0．0475-0．0563mm／a，点蚀速率由2．927-4．162mm／a降至0．189-0．250mm／a。图3表4参4。     

用三根桅杆成功吊装千吨二甲苯塔

由中石化第四建设公司承建的辽阳石油化纤公司二期一阶段工程芳烃联合装置的二甲苯塔，是我国首次采用三根桅杆，用“立装成八大段，纵缝自动焊接，高架滑移倒装，整体一次就位”方法施工的塔器。该塔已于1994年12月26日完成吊装就位。该二甲苯塔是芳烃联合装置的关键设备，直径为5800mm／6400mm，高度88332mm，壁厚分为32‘34‘36‘44mm四种规格，材质16MnR塔体质量867．93吨，内有筛板塔盘151层。设计压力1．IMPa，设计温度313℃，介质Q芳烃，焊缝系数1．co由于外形尺寸庞大，基础标高较高（73000），分片到货，现场组焊施工工序多、程…     

油井伴热循环水系统缓蚀处理技术

江苏油田SN区块由油井口到集油站的集输管线用伴热水保温，伴热水管线腐蚀严重。根据水质检测数据，伴热水基本上不合细菌，预测结垢量不大，而现场挂片测定的腐蚀速率，来水中为0．8646mm／a，回水中为0．4298mm／a，89．3％挂片垢物为铁垢（以Fe2O3计）。用Na2SO3除氧的缓蚀效果差。从10种商品中选出了A剂（主要成份为改性咪唑啉、有机磷及非离子表面活性剂）为伴热水缓蚀剂。用KSCN示踪剂法测定了伴热水系统总水量、循环水量、代谢时间、流程总长及流量。由85℃下A剂缓蚀率与加剂量关系，确毒采用冲击方式加药，首次加剂量300mg／L，循环水量420m^3，每隔14天按100mg／L加剂量加药一次。46天现场挂片监测结果表明，来水和回水腐蚀速率分别降至0．2412mm／a和0．1507mm．／a。图5表3参5。     

稠油热采井套管的预应力分析

以暴露于热蒸汽中的目的层套管为研究对象,根据弹性力学理论,首先给出了套管在热应力和非均匀地应力作用下的三轴应力表达式,然后利用对套管施加预应力来降低套管的轴向热应力,使得套管的有效应力控制在相应温度下套管的最小屈服极限内为原则,得到了热采井套管三轴预应力设计方法,并对辽河油田常用的N80钢级套管进行了预应力设计分析,给出了该套管在不同注汽温度和井深条件下所应使用的径厚比及相应的预应力值。研究表明,拉预应力在一定范围内有利于提高套管的安全性,传统的单轴预应力设计方法具有明显的缺陷,建议以后稠油热采井在进行预应力设计时应考虑热应力和实际非均匀地应力的共同作用,以及油层出砂对套管产生的影响。