铵盐颗粒在U形换热管中的流动、沉积特性与垢下腐蚀行为

通过数值模拟软件FLUENT,结合Discrete Phase Model模型,对U形换热管中铵盐的流动、沉积特性进行计算流体动力学（CFD）研究。结果表明：铵盐颗粒的粒径和多相介质流速是影响铵盐流动距离和沉积区域的重要因素。颗粒粒径越小、多相介质流速越大,铵盐流动距离越远,沉积区域越大。通过固体颗粒流动沉积模拟实验进一步研究发现,对于粒径小于0.03 mm的固体颗粒,当多相介质流速大于5.50 m/s时,颗粒的流动距离不再增加。通过对失效换热管进行SEM和XRD分析,发现铵盐沉积腐蚀造成管壁减薄,在管壁内外侧高压差作用下产生诱导裂纹,引发应力腐蚀裂纹,最终导致换热管泄漏失效。     

加氢反应流出物空冷器出口配管的弯管冲蚀特性表征及数值预测方法

针对加氢反应流出物空冷器(REAC)出口管道系统频繁发生的冲蚀失效问题,揭示了复杂流动腐蚀环境下管道冲蚀失效机理,提出了以离子传质系数(kc)及三向应力求得的最大剪切应力(τm)作为REAC出口配管的弯管冲蚀特性关键表征参数;采用Mixture多相流模型和SST k-ω湍流模型对空冷系统的出口配管进行流体动力学数值模拟,对比分析获得了各弯管处的传质系数和最大剪切应力的分布规律。结果表明：REAC出口配管的弯管中传质系数kc与最大剪切应力τm的重合位置位于弯管8上的55°≤α≤85°管段,是冲蚀失效的高风险区域;失效案例解剖结果表明,基于传质系数kc、最大剪切应力τm分布预测的冲蚀失效高风险区域与弯管冲蚀泄漏失效的区域基本一致。研究成果有望为空冷器进出口管道系统的耐流动腐蚀优化设计、优化运行和在役风险检验提供理论支撑依据。     

NH3-H2S环境蜡油加氢空冷出口管道冲蚀损伤特性预测模型

以蜡油加氢反应流出物空冷器出口管道为研究对象,基于腐蚀性介质组分H₂S、NH₃在水相中不同温度下的分布特性分析,揭示了多组分流体流动过程中的冲蚀损伤机理,构建了空冷器出口管道冲蚀损伤特性的预测方法。采用Mixture模型与k-ω湍流模型对出口管道的冲蚀损伤特性进行了数值模拟,并采用剪切应力、传质系数、损伤速率等参数对冲蚀损伤特性进行了定量表征。结果表明：随着空冷器出口管系距离三通中心轴向距离的增加,管内流体流速和水相体积分数不断增加,传质系数和损伤速率较大区域位于管道底部区域,传质系数最大值为5.055×10^-4m/s,最大损伤速率为0.153 mm/a;剪切应力最大位置位于三通管道底部距离中心约760 mm处,综合判定该区域为发生冲蚀损伤的最高风险区域;预测的冲蚀损伤高风险区域与实际测厚减薄最严重区域基本重合,研究成果可为空冷器出口管系的测厚布点及寿命预测提供技术支撑。     

加氢装置热高分系统完整性操作技术研究

随着原油的劣质化,二次加工原料油中Cl,N,S的控制不稳定,国内越来越多的加氢装置高压空冷系统发生铵盐堵塞与腐蚀,严重制约了加氢装置的安全长周期运行.通过对某典型加氢装置热高分系统开展工艺计算、腐蚀分析与风险分析,确定影响铵盐形成与腐蚀的关键参量,并建立有针对性的完整性操作方法,减缓了该系统的腐蚀.     

降膜式蒸发器出气口液滴夹带风险预测及优化设计研究

为解决降膜式蒸发器出气口液滴夹带和压缩机吸气带液问题,本文采用计算流体动力学(CFD)进行流动-传热-相变过程中蒸发器液滴夹带空间分布和流体动力学参数研究,并结合K1、K2典型样机实际测试结果验证数值方法的准确性,构建了以蒸发器出气口液滴夹带率(φ≤0.37％)、水平气流通道平均速度(vH≤0.24 m/s)、出气挡板...     

胺液脱除CO2系统空冷器腐蚀规律研究

采用热力学Kent-Eisenberg(KE)模型建立了贫胺液空冷器工艺仿真模型,通过Aspen plus工艺模拟软件,分析了空冷器降温(41.96～83.40℃)过程中热稳定盐、有机酸和CO2等腐蚀性介质的变化规律.结果显示,空冷器前三排管束中气相摩尔分数较小,气相中热稳定盐和CO2的摩尔分数分别占到55％和45％,...     

316L不锈钢在污水汽提塔顶循环系统的腐蚀特性

设计、搭建了循环流动实验装置,模拟污水汽提装置塔顶循环系统腐蚀环境,采用电化学测试方法和表面分析技术,对316L不锈钢(316L SS)在污水介质中的腐蚀行为和特性进行了研究.实验结果表明,316L SS在污水介质中的腐蚀形态为局部点腐蚀,腐蚀表面具有弥散分布的点蚀坑.污水介质中NH4Cl含量和介质流速是影响316L ...     

加氢装置空冷器出口管道多元水-盐体系的冲刷腐蚀特性

基于工艺关联过程及流体仿真模拟,分析了某石化企业加氢反应产物空冷器(REAC)系统出口管道中多元腐蚀流分布规律,建立了包含铵盐结晶温度、NH4HS质量分数、最大壁面剪切应力、水相体积分数等参数的流动腐蚀表征预测体系,并通过测量腐蚀产物及腐蚀余量等来验证预测模型的准确性.结果表明:正常工况下,空冷器出口管道内无铵盐结晶风...     

以实践能力提升为导向的能源与动力装备 CAD课程教学改革探索

能源与动力装备CAD课程是能源与动力工程专业的核心课程之一。针对该课程教学资源不丰 富、课堂研讨不深入、教学方法不得当等问题,文章提出基于产业需求设置教学内容、建立工程实践与科 研训练融合的教学方法、建立提升学生实践创新能力的保障制度、构建多元化的教学评价体系等教学改 革举措,以充分激发学生的学习积极性,提升学生的实践创新能力。     

NH3-HCl-H2S环境下加氢空冷系统流动腐蚀演化机理及冲蚀特性预测

以某石化公司柴油加氢空冷器及其出口管道系统的流动腐蚀运行风险为研究对象,基于流动-传热-相变过程中的工艺关联分析,研究腐蚀性易结晶组分NH3、H2S、HCl在多元流体中的变化规律,揭示多元多相流体输运过程NH3-H2S-HCl环境下的流动腐蚀演化机理,建立了基于工艺分析的空冷器流动腐蚀分析方法。基于分析结果,采用Mixture模型与SST k-ω湍流模型对空冷器出口管道的冲蚀特性进行数值预测,定量分析剪切应力、传质系数及腐蚀速率等冲蚀表征参数的分布规律,进行冲蚀高风险区域的定量预测。研究结果表明：空冷器出口二级管道的三通3、三级管道的三通4的流动腐蚀各项表征参数均处于高值,其中最大腐蚀速率达到2.86×10-7kg/(m2•s),易发生冲蚀穿孔泄漏。超声波测厚仪测试获得的管道减薄趋势与数值预测的结果基本吻合,可为加氢空冷系统的抗流动腐蚀优化设计和在役风险检验提供理论支撑。