催化裂化装置衬里-金属复合结构非稳态热载传热研究

采用线性叠加原理研究高温压力容器衬里-金属复合结构在非稳态热载下的传热机理和规律.通过建立考虑多层传热的非线性有限元模型,研究了衬里-金属复合结构在非稳态温度载荷作用下的传热规律,讨论了锚固钉分布、衬里破坏程度及衬里隔热性能对结构温度分布的影响.研究表明:锚固钉密度越大,金属层温度越高,锚固钉周围温度场呈轴对称变梯度下降分布;金属层温度随衬里损坏程度的增大明显升高,损坏厚度比按0,20％,40％,60％和80％增大时,金属层温度升高幅度分别为8.0％,10.0％,13.1％和23.3％,损坏高度为96,288,480 mm时,金属层温度增加幅度依次为16.7％和5 71％;衬里材料当量导热系数与金属导热系数一致时达到复合结构温度极值,C02衬里在内集气室温度750 ℃、衬里损坏高度为288 mm、衬里损坏厚度80％时的温度极限为336 ℃.     

撤稿声明

正经查,我刊2020年第4期文章《衬里破坏程度对衬里-金属结构温度分布的影响》(作者刘铭刚)与《安全、健康和环境》2020年第1期文章《MTO/FCC反应器高温高压设备隔热衬里对金属壳体温度分布的影响》内容高度一致。根据作者所签《作者承诺书》第2条,认定为一稿多投,我刊声明将此文撤稿。特此声明。     

准脆性高温设备衬里材料热固耦合应力研究及计算

采用弹性理论研究高温设备衬里结构传热规律和热-机械应力求解方法,提出基于最大线应变理论的衬里材料破坏判定准则.考虑准脆性衬里材料拉压不对称性和拉压许用应力不同,建立符合工程实际的衬里-金属复合结构线性随动有限元模型,在此基础上对衬里-金属复合结构数值模型进行热固耦合应力分析,得到在温度和内压载荷下衬里结构的拉、压应力分布及量化规律,并通过衬里材料破坏判定准则进行强度判定.研究衬里材料破坏的主要影响因素,得到内压、温度、衬里脱落程度和隔热能力失效程度对衬里-金属复合结构温度场分布及强度的影响规律:内压从0.25 MPa增大到0.45 MPa、温度从550℃升至950℃及导热系数从3.45 ×10-4 W/(mm·K)增大至2.76×10-3 W/(mm·K)过程中,金属应力增幅分别为63％,78％和300％;衬里脱落厚度达到60％以后,金属层应力呈迅速增加趋势.提出的基于材料力学强度准则的拉压非对称衬里材料强度研究方法合理实用,在相关衬里结构设计和强度校核中具有良好的适用性.     

立式加热炉衬里的拆除与重做

广西湛江某外资炼油厂购进加拿大鲍尼菲斯炼油厂150万t人生产装置的二手拆迁设备，我公司承接了安装施工。其中，奥尔康加热炉B751，加热能力1．26x10‘勺几，护体外径6m，护体高度10．sin，设备总高45．7m，总质量270t。炉体第一层重质耐火混凝土衬里厚190mm，第二层轻质耐火隔热衬里厚110mm。由于原有护体衬里部分脱落、部分龟裂，再加之整体吊装需用大型吊车，所以厂方决定将村里全部打掉，四块炉体安装后重新衬里。炉体村里材料原设计压力3．15MPa，设计温度1100t，耐火混凝土常温抗压强度大于ZMPa，耐火度不低于1300℃，并要求有较…     

新版衬里规范SH3531-2003设计部分的编制

针对《隔热耐磨混凝土衬里技术规范》SH3531-1999版提出的修改意见,介绍了新版衬里规范SH3531-2003设计部分的主要修改之处：对无龟甲网双层衬里的否定及单层衬里的进一步肯定,衬里插入管、锚固件等有关结构的改进,厚度计算公式的修改及衬里材料化学成分的要求等。     

回弹法检测隔热耐磨衬里强度的探索与实践

目前对设备衬里强度的原位检查是定性的,通过对国产炼油化工装置所用隔热耐磨衬里的一系列回弹试验,表明隔热耐磨衬里的回弹是可行的,进而得出衬里回弹的专用测强曲线和经验公式,供对设备衬里的强度进行原位定量检测时参考。     

催化裂化装置常用的隔热耐磨衬里材料

催化剂从再生器经输送管道送入操作温度为５００℃的反应器，参加催化裂化反应后经旋风器分离，再经输送管道送入操作温度为７００℃以上的再生器。正因为催化裂化装置的操作温度较高（有时局部最高温度可达８００℃以上），催化剂流速较大，因此，只有在隔热耐磨衬里的保护下，装置的设备才能在这种工况下正常运输。本文全面地阐述了ＦＣＣＵ常用的隔热耐２衬里材料。     

金属纤维磷酸铝刚玉衬里

一、概述磷酸铝刚玉耐热耐磨衬里在催化裂化装置旋风分离器上已使用近二十年.由于磷酸铝刚玉衬里是脆性材料,热稳定性不佳,导热性差,因此当温度变化时,没有塑性变形,而产生很大的热应力;此时在流速很大的催化剂的冲刷下,衬里被破坏冲出龟甲网.为了改变这种衬里性能,提高使用寿命,我们将0.1×0.4毫米18-8钢丝(即破沫网18-8不锈钢丝)剪成10～30毫米的短纤维加到磷酸铝刚玉耐热耐磨衬里中去,使衬里的性能得     

磷酸铝—矾土集料耐热衬里的应用

磷酸铝－矾土集料耐热衬里的应用宋修岐中国石化大连石油化工公司设备防腐绝热公司１１６０３２关键词磷酸铝－矾土集料改进施工随着催化裂化工艺技术的发展，所用的高温隔热衬里从设计结构上已经向无龟甲网钢纤维增强衬里发展，要求隔热耐磨衬里具有更高的强度和更好的耐...     

新型侧拉环型锚固钉隔热耐磨双层衬里结构的应用

在FCC及类似的DMTO装置衬里设备中,待生及再生等催化剂输送斜管按传统的衬里结构及方法制成的侧拉环型锚固钉隔热耐磨双层衬里极易损坏,新型侧拉环型锚固钉隔热耐磨双层衬里使隔热层衬里施工能进行整体支模浇筑,增加了衬里的密实度及强度,可大幅度延长设备的运行周期。试衬结果比较可以看出,采用新型衬里结构施工的隔热层不管是整体性、均匀性还是通过工程试块检测的各项物理性能均优于手工涂抹的传统衬里结构施工的隔热层。天津石油化工厂催化裂化装置再生器烧焦罐上锥段壳体采用了该种新型衬里结构,使用至今已2年多,无任何损坏现象。陕西蒲城清洁能源化工有限责任公司DMTO装置第一再生器烟气催化剂出口管道的应用结果也达到设计要求。     

隔热耐磨衬里管道刚度的简单估算方法

对于内衬混凝土型隔热耐磨衬里的管道,在进行柔性分析时必须考虑衬里对刚度的影响,工程上一般采用修正金属筒体弹性模量的方法来处理。对于特定衬里结构的管道,根据衬里性能特点,可以简化力学模型,只考虑受压侧半圆衬里的作用,从而避免复杂的假设和计算。     

方型烟道衬里的技术改造

某炼油厂一方型烟道由于介质温度过高,造成衬里不断脱落,给安全生产带来了隐患.后经设计者反复调研考察,将衬里结构由原龟甲网加浇注料改造为耐火砖涂抹耐火浇注料,且在烟道顶部前后方向设计成三块"n"形耐火砖,耐火砖之间采用凸凹配合使烟气不能泄漏到烟道壳体.改造运行效果好.     

分子筛脱水脱硫醇塔隔热耐磨双层衬里施工

石油、化工设备及管道隔热耐磨衬里品种繁多、结构复杂，衬里的施工质量将直接影响到设备的正常操作、使用寿命以及生产装置的自身安全。为达到简化设计、方便施工，满足生产要求的目的，详细介绍了分子筛脱水脱硫醇塔隔热耐磨衬里材料的选用及有龟甲网衬里施工的具体方法，与无龟甲网施工方法进行了比较。对龟甲网衬里和无龟甲网衬里选用的合理性和可靠性进行了探讨，推荐采用无龟甲网单层衬里。     

催化裂化装置特殊部位衬里损坏分析及对策

某催化裂化装置2008至2014年,外循环管、再生立管、脱气罐等部位因衬里损坏导致钢板发红、磨穿,检修达30余次.分析认为,衬里损坏主要由双层衬里厚度不均匀,衬里烘烤温度有偏差,衬里接口设计不合理等因素引起.2014年停工检修期间,对衬里损坏的设备进行更换,烧焦罐更换为单层衬里,改进衬里挡板,重新设计衬里接口,对衬里进行预烘烤以及延长系统烘衬时间.检修结束后,装置经过1 a的运行,衬里部位设备钢板未发生发红、磨穿等故障,衬里质量得到有效提高.     

浅谈余热锅炉隔热耐火衬里冬期施工解决方案

主要介绍了隔热耐火衬里5℃以上环境施工,15℃-25℃养生和80℃-120℃低温干 燥窑烘干的方法,同时解决冬期余热锅炉的生产问题。     

小直径管道的衬里

1990年,我厂在建的某试验装置的衬里管道,最大外径为Φ600mm,最小外径只有Φ500mm,增加耐磨隔热衬里后,其内径只有Φ200mm。考虑到双层衬里施工困难,原设计只作单层(耐磨)衬里考虑。由于该装置操作温度高(700℃以上)介质冲刷力大,考虑到单层衬里(图1a)的“U”型锚固钉,对衬里材料的锚固不十分理想,不如用龟甲网的双层衬里(如图1b)那么可靠、耐久,一旦衬里被冲掉,因管道内径     

高压釜不锈钢衬里液压胀合试验研究

对一种新的高压釜不锈钢衬里液压胀合方法进行了试验研究。该方法将衬里的胀合处理与高压釜的水压试验结合一次完成,胀压衬里使其产生塑性流动,达到全部或部分消除衬里与壳体之间初始间隙的目的。通过在液压胀合处理及加压试验中实测的层间间隙、应力和应变来评估其贴合效果。试验结果表明,尽管初始间隙分布不均匀,但经胀合处理后残余间隙仅为0.6~0.9 mm。壳体材料在升压循环过程中处于弹性范围内,在内压大于3.1 MPa时,衬里和基体基本变为一体化材料,应力与内压力的线性相关系数大于0.99。安装夹套并经低温退火后,对胀合效果没有负面影响。     

催化裂化装置两器衬里强度低的原因分析

催化裂化装置反应器和再生器是装置的核心设备,两器系统内壁设计用LC4型无龟甲网单层隔热耐磨衬里,新衬里施工完成,升温烘炉,结束后检查发现衬里强度非常差,易碎,两器衬里被判定不合格,需要砸掉重做。文章对衬里强度不合格的原因进行分析,主要是采购的大颗粒珍珠岩集料中含有二氧化硅等活性物质,发生了典型的碱-集料反应,形成碱-硅凝胶,在升温烘炉过程中受热膨胀,形成缝隙疏松,导致强度明显下降。     

衬里施工专用模板

1　工程简介华北石油第一炼油厂二期改扩建工程中 ,1 0 0× 1 0 4 ｔ/ａ重油催化裂化装置中的同轴式沉降—再生器 ,上段为沉降器Ｄ 6.4× 1 0 .5ｍ ,下段为再生器Ｄ 1 1 .3× 1 1ｍ Ｄ 8.8× 8ｍ ,连同封头和锥段的总高度为 47.81ｍ。衬里施工要求为 :容器内壁焊Ω型锚固钉锚固的单层隔热耐磨衬里 ,其中沉降器衬里(ＲＭ1 )厚度为 1 0 0ｍｍ ,密度 1 3 5 0ｋｇ/ｍ3,总质量 3 4.42 5ｔ,再生器衬里 (ＲＭ2 )厚度为1 2 5ｍｍ ,密度 1 70 0ｋｇ/ｍ3,总质量 2 0 9.1ｔ,都为支模浇注。由于沉降—再生器内支撑多、接管多和部件多 ,在脚手架上高空作…     

外取热器连接管道衬里失效分析

中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司1．4Mt／a重油催化裂化装置外取热器入I：7斜管衬里结构采用龟甲网双层隔热耐磨衬里,返回管衬里结构为侧拉环双层隔热耐磨衬里。在装置运行过程中经常会出现热点,甚至于管壁受损泄漏,损坏形式主要是衬里掏空、龟甲网变形、开裂和衬里脱落入口斜管与外取热器连接处龟甲网开裂以及入口斜管与再生器连接处衬里脱落。由于流速高,催化剂冲刷磨损严重,极为容易造成设备损坏,通过分析衬里失效的几方面原因,从外取热器结构、铆固钉排布衬里、施工质量、衬里结构设计等方面制定解决方案,使设备达到装置长周期运行的目的。