烟气轮机叶片寿命的影响因素和评估方法

合理准确预测烟气轮机叶片寿命,是催化裂化装置安全运行的必要保障。文章研究了影响烟气轮机叶片疲劳寿命的因素;评述了叶片疲劳寿命评估方法;选取并介绍了适合烟气轮机叶片寿命的评估方法;阐明了目前存在有关叶片寿命的关键问题。     

海洋平台结构整体疲劳寿命的预测

介绍了海洋平台结构整体疲劳寿命预测的方法与步骤,给出了平台构件等效疲劳应力幅的简化计算方法和预测疲劳寿命的模型,并以渤海八号固定采油平台为例,对平台整体疲劳寿命进行了预测与分析。     

基于可靠性理论的钻柱疲劳寿命预测

钻井过程中极易发生钻柱疲劳失效事故,不仅影响钻进速度,而且大大降低了钻井效益,因此准确预测钻柱的疲劳寿命,对于提高钻柱的安全可靠性、减少钻井事故的发生具有重要意义。根据钻柱疲劳裂纹的扩展与钻柱的应力状态有关,首先对钻柱进行了应力状态分析,并进行了等效应力合成。在应力分析的基础上,结合可靠性理论,确定了影响钻柱疲劳裂纹寿命的随机性参数:钻压、转盘转速以及疲劳裂纹初始长度。结合Form an模型建立了钻柱I、III复合型疲劳裂纹扩展速率的计算模型。算例分析表明,该模型能够计算相应可靠度下钻柱疲劳裂纹的循环寿命,且计算结果与现场钻柱的使用寿命比较接近,能够满足现场钻井工程的精度要求。该模型具有一定的实用性,为钻柱疲劳寿命的准确预测提供了理论依据。     

H级抽油杆许用应力计算及疲劳寿命预测方法

为了有效使用H级抽油杆,对其许用应力计算方法和疲劳寿命预测方法进行了研究。在对H级抽油杆进行室内拉伸试验的基础上,计算了其抗拉强度与屈服强度的比值,根据该比值将H级抽油杆API最大许用应力计算系数由0.562 5修改为0.716 3;拟合建立了H级抽油杆的应力-疲劳曲线,折算了H级抽油杆在应力比为0.1条件下的极限疲劳应力;通过H级抽油杆在不同介质中和不同冲次下的疲劳测试,获得了含水率和冲次与抽油杆寿命的关系。研究的H级抽油杆许用应力计算及疲劳寿命预测方法,在长庆油田杏南作业区10口井进行了应用,结果表明,利用该方法对H级抽油杆进行优化设计可以改善其受力条件,充分发挥H级抽油杆的性能,使其满足现场生产对杆柱应力、寿命的需求。      

GHH烟气轮机叶片断裂分析

对GHH烟气轮机断裂叶片的宏观检查、断口分析和叶片受力分析计算表明 ,烟机叶片断裂属疲劳断裂 ,断裂部位距叶根高 15mm ,此处正是叶片计算合成应力最大的位置。影响叶片断裂的因素除断裂力学理论的裂纹生成和扩展外 ,还与烟气中粉尘的浓度、粉尘颗粒尺寸和粉尘速度有关。为提高叶片使用寿命 ,采取控制进入烟机烟气温度、压力和流量的措施 ,使烟气中催化剂粉尘浓度小于 2 0 0mg/m3、粒径大于 10 μm的粒子小于 8% ,现烟机已安全平稳运行 60 0d ,取得显著效果     

缺陷管道疲劳寿命预测新模型及试验验证

传统的韧性控制单参数疲劳寿命预测方法不适用于高韧性管线钢的疲劳寿命预测。鉴 于此,根据Paris疲劳裂纹扩展速率公式da/dN=c(ΔK)n,基于失效评估图(FAD)技术,同时 考虑疲劳裂纹扩展对裂纹尖端应力强度因子和参考应力的影响,建立了对管道疲劳寿命进行预测 的新模型,并通过自行研制的一套用于油气输送管道全尺寸实物疲劳试验系统做了验证。结果表 明:新模型计算结果为试验结果的1/2左右,从疲劳寿命预测角度是完全可接受的,具有一定的 工程安全性。     

连续油管在弯曲和内压共同作用下的疲劳寿命分析

连续油管在工作时除受卷绕弯曲和拉伸载荷作用外，管内常受到内压作用，承受三轴应力。根据疲劳强度理论，对连续油管在三轴应力作用下的疲劳寿命进行分析，结果表明，连续油管在三轴应力下的疲劳失效属于低周疲劳问题，疲劳寿命较短；内压大于一定值后，疲劳寿命急剧下降；改进连续油管作业装置，不用导向架，可大大延长连续油管使用时间。     

压力容器的概率局部应力应变疲劳分析’

压力容器构件的不确定因素造成了构件局部应力应变响应和疲劳寿命具有随机性。将循环迟滞回线和应变寿命曲线表示为概率曲线,并考虑累积损伤的随机性,反映了构件的不确定性。使用Taylor多项式计算局部应力应变的均值和方差,求出了构件疲劳萌生寿命的均值和方差。计算了一定可靠性下的疲劳萌生寿命,得出了在一定使用寿命时结构的可靠度曲线。算例表明,它可用于疲劳寿命的可靠性估算,具有工程意义。     

连续油管疲劳寿命预测模型的建立

连续油管的疲劳是应力状态较复杂的多轴低周疲劳 ,目前该疲劳寿命预测理论还不成熟 ,为此 ,在前人疲劳研究方法的基础上 ,建立了连续油管的疲劳寿命预测模型。在该模型中 ,将连续油管的复杂应力转化为等效的单向拉伸应力 ,将连续油管的低周疲劳应变 -寿命关系转化为应力 -寿命关系 ,得到了一个半经验寿命公式。用国外连续油管的部分疲劳实验数据对公式进行对比验证 ,结果表明 ,建立的寿命预测模型计算寿命值与实验值基本接近 ,模型基本正确。     

连续油管疲劳可靠性分析的新方法

弯曲疲劳寿命是影响连续油管使用范围最突出的问题之一,因此利用疲劳可靠性的理论预测其疲劳寿命是亟待解决的关键课题。预测连续油管疲劳寿命传统方法是将许多试样在不同应力水平的循环载荷作用下进行试验直至失效,从而作出S-N曲线,供工程参考,这样不仅费用高,且模拟实际应力条件也较困难。为此,根据低周疲劳曲线,通过引入复合随机变量X=NS2,对不同材料和应力水平下的连续油管疲劳实验数据进行了归一化处理。这是一种研究连续油管疲劳可靠性的新方法。     

催化裂化装置烟机结垢原因分析及应对措施

针对目前影响催化裂化装置长周期安全运行的核心设备之一——主风机组的烟气轮机存在的结垢问题,收集了国内37家炼油厂催化裂化装置的运行数据,分别从装置的操作条件、烟机的机械设计以及催化剂的使用3个方面进行了详细的对比分析,对烟机结垢的成因进行了探讨。结果表明,烟机结垢是一个多因素相互作用的结果,主要因素包括:烟机流道的流场不均匀、扰动大;烟机的叶型、叶片的表面粗糙度、轮盘冷却蒸汽流量及温度;平衡剂脱附的金属、烟气中的细粉(尤其是超细粉)与烟气中的水蒸气、硫等介质的相互作用,加剧了叶片表面的粗糙度,容易造成烟机结垢。基于对烟机结垢成因的分析总结,提出了减缓烟机结垢的改进措施。     

烟气轮机叶片损坏原因分析

从烟机叶片受力及烟气温度对叶片强度的影响两个方面分析了叶片断裂的原因， 目的是保证烟机能处在长期、高效、安全的状态下运行     

E232烟气轮机二级轮盘榫槽附近冲蚀部位持久寿命分析

文章对E232烟气轮机二级轮盘榫槽附近冲蚀部位的应力及持久寿命进行了分析与评估。综合分析认为,冲刷损伤后的二级轮盘持久寿命大于5×104 h。通过一个检修期的良好运行,验证了分析结果的正确性。     

催化三旋失效分析及对策

三旋是催化裂化装置能量回收系统的重要设备,其高效运行对烟机及整个催化装置都具有非常重要的意义。镇海某大型催化装置因三旋失效引起烟机入口烟气催化剂粒度超标,曾造成烟机两套转子动叶片磨损,装置不得已停工消缺。文章从卧式三旋的结构特点入手,结合三旋检修情况,分析其失效原因主要是由于三旋排尘泄气系统堵塞造成的窜流返混以及单管结垢,着重分析其形成机理,并制定了相应的对策。     

催化裂化烟气轮机内不同Stokes数颗粒沉积特性数值研究

采用数值模拟的方法研究了烟气轮机内的催化剂颗粒沉积过程。在计算流体力学软件Fluent中,采用RNG -k-ε湍流模型计算烟气轮机内气相流场。在流场模拟的基础上,应用自定义函数修正了固有的沉积模型,模拟不同Stokes数颗粒的沉积特性。模拟结果表明,小Stokes数的催化剂颗粒沉积速率较大,静叶吸力面、动叶压力面及动叶吸力面轮毂和机壳附近是颗粒沉积的主要区域;大Stokes数的催化剂颗粒沉积区域主要分布在静叶压力面和动叶压力面,分布比较均匀,但沉积速率较小。工业条件下应尽量避免小Stokes数颗粒进入烟气轮机,保障烟气轮机安全长周期运行。     

蜡油催化装置烟气轮机改造

分析了蜡油催化装置双级烟气轮机运行故障的原因,根据分析结果实施了相应的技术改造,用单级烟气轮机替换了原有的双级烟气轮机。运行结果表明,改造后烟气轮机的运行状况得到明显改善与提高,机械系统运转平稳,提高了机组的可靠性,检修频次恢复正常。     

烟气轮机动叶片断裂分析

对进口的Ｅ—２３２型悬臂式两级烟气轮机的二级动叶片断裂进行了分析，其原因是由于材料热处理温度偏高、烟气中催化剂粉尘浓度高、叶片被冲蚀减薄而产生的疲劳断裂。最后提出了防止断裂的对策。     

烟气轮机动叶片修复技术

介绍烟气轮机转子叶片 (动叶 )损伤后的修复技术 ,主要修复工序、相应的方法、手段和结论