裂解炉炉管应力壁厚计算公式的改进

本文通过对裂解炉炉管的设计方法、设计参数及限制条件等方面的分析,认为薄壁管假定和无矩理论的运用是造成炉管弯曲、蠕变的重要原因,并对APIRP530和ANSIB31.3两种设计方法作了分析比较。按厚壁管理论推导出一个用途广泛的炉管壁厚应力计算公式。薄壁管的无矩理论应力公式只是该计算公式的一个特例。最后运用这一公式对乙烷炉炉管进行了设计计算。     

乙烯裂解炉管渗碳蠕变复合损伤的剩余寿命评价方法

提出了一种乙烯裂解炉管渗碳蠕变复合损伤剩余寿命的工程评价方法,结合炉管壁厚及渗碳检测、有限元应力分析及蠕变累积损伤计算,实现了炉管剩余寿命的工程评价。用该方法对服役乙烯裂解炉管进行了寿命评价,利用金相观察确定炉管渗碳层厚度,通过有限元计算渗碳应力,应用LarsonMiller参数法计算了炉管的蠕变累积损伤及剩余寿命,得到了炉管的剩余寿命为2.7年。该方法为乙烯裂解炉管的安全服役及稳定运行提供了依据。     

蒸汽过热炉炉管稳定性安全分析

为分析一蒸汽过热炉炉管弯曲变形原因,对辐射过热段炉管进行传热、柔度计算和稳定性分析,得出炉管失稳原因是烘炉时管壁温度过高,自由膨胀受到约束;还就该失效炉管能否继续使用进行了简单的安全性分析。     

裂解炉炉管内的温度场及热应力分析

对乙烯炉炉管弯曲损坏的原因进行了分析、探讨,认为炉管设计中不考虑热弹范围内的应力限制,是造成裂解炉辐射段记管过早发生弯曲损坏的主要因素之一。运用热弹理论,对炉管中的温度场、热应力分布进行了理论分析、计算。并以ＢＡ－１５１为列,对炉管内的热应力分布进行了计算,为设计更换炉管提供参考依据。     

乙烯裂解炉炉管损伤机理及剩余寿命评估

通过对BA-101乙烯裂解炉炉管进行金相、显微硬度及力学性能等试验研究,分析了该炉辐射段炉管损伤的原因,基于金相分析结果和Larson-Miller曲线评估与该炉管相同服役条件下其他炉管的剩余寿命。结果表明:BA-101乙烯裂解炉炉管运行30 660h后晶界出现蠕变孔洞,且内表面发生一定程度的渗碳,炉管渗碳部分与非渗碳部分之间膨胀系数不同,造成材料内应力增加,该应力与其他应力共同作用使炉管在停炉过程中发生较大损害。BA-101乙烯裂解炉炉管在管壁正常操作温度(1 000℃)时,剩余寿命约为17 000h。     

合成氨装置一段转化炉竖琴管排设计通过鉴定

1991年3月19日在湖北化肥厂,由石化总公司主持通过了我院与湖北化肥厂合作开发项目——合成氨装置一段转化炉竖琴管排设计的技术鉴定。竖琴管排结构设计是美国凯洛格转化炉的核心技术,计算复杂,设计难度大,在国外属专利。如依靠国外,仅热态应力计算软件程序需软件费20万美元,由自已设计计算总费用仅20万元人民币。我院高温断裂课题组与湖北化肥厂依据国内大化肥厂一段转化炉管十多年来的使用情况,研究HK—40炉管在不同的服役时间,高温蠕变状况和剖析验证的基础上,在进行30万吨合成氨一段转化炉竖琴管系工程设计的同时,开展了管系结构变态应力计算与     

制氢装置转化炉炉管开裂分析

针对制氢装置转化炉炉管发生开裂失效的情况,对炉管内附着垢物及开裂处炉管材料进行了测试分析,讨论了制氢装置转化炉炉管发生开裂的原因.     

焦化炉炉管弯曲变形有限元分析

焦化炉炉管变形过大会造成炉管断裂,进而导致重大事故的发生,基于用焦化炉炉管变形,认为温度分布不均产生的热应力是造成焦化炉炉管变形的主要原因,利用Abaqus软件建立炉管三维有限元模型,分析了炉管的应力和变形,参考分析设计理论,进行应力评定,为结构的可靠性提供了依据。     

280万大卡/小时加热炉管的安全分析和寿命估算

抚顺石油三厂加氢车间一套280万大卡/小时加热炉管于1959年投产使用以来,连续使用20多年,达16.8万小时。为确保我厂高压设备的安全运行,对这批炉管做了一次较全面、认真的检查鉴定和安全分析。这项工作主要包括对炉管的材质,性质及使用后的情况做详细地检查,对炉管重新进行受力分析设计校核,从而对炉管进行安全分析和寿命估算。炉管概况加氢一套加热炉是纯对流式管式加热炉,     

燕山乙烷炉辐射炉管故障原因分析

ＨＫ－４０炉管的腐蚀损坏,传统上只注重渗碳造成的材质劣化、高温蠕变影响,笔者对乙烷炉ＨＫ－４０炉管的故障情况,故障过程进行了详细检查,分析后认为σ相脆化,应力腐蚀破鲜明是造成该炉损坏的主要原因,这一损坏机理在国内外乙烯装置上具有普遍性,应引起有关专家、同行的重视。文中还提出了预防ＨＫ－４０炉管损坏的措施以及炉管损坏后的修复,投用方案。     

铁镍合金炉管焊接技术

1 概述 近年来,许多石化企业纷纷新建、扩建制氢装置,而且规模越来越大。我公司在大庆石化公司承建了一套120万t/a加氢裂化装置及配套工程4×10~4Nm~3/h制氢装置。该装置制氢转化炉是该装置的关键设备,其炉管系统为冷热壁炉管组成的复杂混合系统。但由于国内制氢转化炉系统的设计、施工还不是很过关,在已投用的制氢装置中,转化炉能正常使用七、八年的已属罕见,许多制氢装置在投用二、三年后,转化炉炉管系统就出现严重故障,甚至发生爆炸。我公司安装的这台转化炉能     

制氢转化炉炉管长期服役后损伤评价

针对已服役１０ａ的制氢转化炉炉管,分析了炉管沿轴线的损伤状况。结合剩余寿命,对炉管的损伤程度进行了分级,得到了整根炉管各部位的损伤级别以及沿炉管纵向的损伤分布。结果表明炉管的累积损伤具有局部性,下部高温段的焊缝损伤较母材严重。因此,对于达到服役寿命的炉管,通过损伤分析,可局部更换下部炉管。     

KRES装置的分析和设计

ＫＲＥＳ装置的核心是换热转化炉。蒸汽和碳氢化合物原料流经炉内触媒管时发生转化反应。所用的触媒是常用的镍基转化触媒。转化所需的热量来自壳侧的气体，该气体是自热转化炉出口气体和换热转化炉管侧出气的混合气。在改进ＫＲＥＳ的分析设计中，凯洛格使用其专有的蒸汽转化程序，此程序用于计算转化和变换反应的反应动力学和热力学平衡，并已被广泛用于设计凯洛格直燃型蒸汽转化炉。经多年的实际数据检验，程序不断更新。设计计算上该程序同时考虑了传热和化学反应动力学平衡。应用这一工具可算出详细的温度和物流数据，以便完整地了解反…     

用蒙特卡罗法计算制氢转化炉辐射室温度分布

采用蒙特卡罗方法对制氢转化炉辐射室、炉管以及烟气的温度进行计算。和实际测量结果比较表明 ,模拟计算结果较好地反映了辐射室的温度分布情况。通过计算炉管温度分布 ,有助于研究制氢转化炉炉管弯曲的机理     

制氢转化炉炉管温差大的原因分析及对策

本文对制氢II套转化炉炉管温差增大的问题进行分析,找出了引起炉管温度温差大的原因:(1)制氢二套转化炉加工量长期处于低负荷,60根炉管存在偏流现象;(2)催化剂装填不规范,导致炉管压降存在偏差,反应不均匀;(3)使用过程操作不当使得催化剂压降增大,造成炉管偏流,温差偏大。车间有针对性地进行改进操作,提出增大水碳比,重新更换装填压降比较大的发生红管的炉管催化剂,加强联锁的控制保护催化剂完好性的措施,确保制氢转化炉炉管温差得到有效控制,并取得良好经济效益。     

浅析导热油炉的设计

分析了导热油炉设计的各要素,包括燃烧设计、燃烧室设计、传热计算、炉管排列设计、炉管内导热油流速设计、炉管的热膨胀与热应力分析,论述了提高热效率的方法。     

HP—Nb＋M薄壁转化管在合成转化炉中的应用

1一段炉转化管改造的原因和目的 一段炉是合成氨装置的核心设备之一,其因故障停车,将导致合成氨装置全系统停车,每天直接经济损失达170万元左右。原一段炉竖琴管排于2001年9月开始投运,曾于2002年5月5日发生超温爆管事故,虽更换了损坏的炉管,但其他在用炉管也受到高温损伤,存在安全隐患。     

制氢装置转化炉炉管开裂分析及对策

制氢装置转化炉是炼油生产过程中必不可少的设备之一。在日常使用过程中,由于维护管理不善,经常会出现制氢装置转化炉炉管开裂的问题,不但耽误生产进度,影响经济效益,还会造成较大的安全隐患。文章首先结合案例分析了制氢装置转化炉的故障发生工况,其次对炉管开裂故障的发现过程、原因分析等内容进行了讲解,最后阐述了制氢装置转化炉炉管开裂故障的预防控制途径,希望能够有效提升炉管开裂的预防水平,完成针对性的预防控制工作。     

一段炉炉管提高操作温度的可行性分析及炉管剩余寿命预测

中海石油富岛有限公司一期合成氨装置一段炉于1996年投用,其炉管分别于2005年12月和2009年12月进行过2次更换;2018年3月更换了转化催化剂后,2019年初部分炉管出现热斑,炉管表面温度已接近或超过设计温度。为确保炉管的安全、稳定运行,利用拉森-米勒(L-M)曲线反推法,对使用寿命为10×10~4 h的炉管在各种操作温度下所需的实际壁厚进行计算,并通过拉森-米勒(L-M)曲线参数公式推导出各操作温度下炉管的理论使用寿命。计算结果表明:理论上一段炉炉管在现有的操作条件下(压力3.9 MPa、温度893℃以下)长期使用是可行的,即使炉管实际操作温度提高到920℃,炉管强度仍能满足使用要求;但由于炉管已处于使用寿命的中后期,宜采用一些延长炉管服役周期的措施,即需精心操作、合理地控制工艺参数,才有可能确保炉管剩余寿命期内的安全、稳定运行。     

炼油厂HP型制氢转化炉炉管破裂失效分析

采用宏观检查、金相组织、力学性能测试方法对某炼油厂制氢车间运行3.5万h即发生开裂的HP型制氢转化炉炉管进行了析。结果表明:炉管破裂失效的主要原因是高温蠕变破裂,长期超温运行是导致炉管提前失效的直接原因。