| 基于有限元模拟分析重沸器管束失效行为 |
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| 引用本文： | 宋成立,冯泉,夏明明,付安庆,武刚,刘新宝. 基于有限元模拟分析重沸器管束失效行为[J]. 表面技术, 2019, 48(5): 9-15 |
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| 作者姓名： | 宋成立 冯泉 夏明明 付安庆 武刚 刘新宝 |
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| 作者单位： | 中国石油集团石油管工程技术研究院 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室,西安,710077;中国石油塔里木油田分公司,新疆 库尔勒,841000;西北大学 化工学院,西安,710069 |
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| 基金项目： | 国家“十三五”国家重点研发计划课题（2017YFC0805804） |
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| 摘 要： | 目的针对某重沸器在生产过程中发生的管束泄漏问题,开展失效行为及原因分析,为此类重沸器的失效控制提供理论依据。方法基于此类管束的服役工况和生产标准,通过化学成分分析、金相组织检验、腐蚀产物分析等理化检验,以及有限元数值模拟的方法,综合分析重沸器管束材料性能、腐蚀机理和温度场及流场的特征。结果该重沸器管束理化检验结果表明,其化学成分符合相关标准的要求,金相组织未见异常,其外壁穿孔处堆积了一层疏松的腐蚀产物,其化学成分组成为C、O、S、Fe和少量Cl,物相组成为Fe_3O_4、Fe_2O_3、FeCO_3和CaSO_4。流场有限元模拟结果表明,壳程凝析油的流速整体较低,存在流体滞留现象(约1.5×10-4 m/s)。温度场有限元模拟结果表明,壳程存在一处局部高温区(约105～112℃)。结论该重沸器管束失效行为是在局部高温区和流体滞留区的管束外壁发生严重的CO2局部腐蚀,较高含量的Cl-穿透FeCO_3腐蚀产物膜促进点蚀而进一步加剧了管束腐蚀的进程,进而导致管束发生外腐蚀穿孔泄漏。
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| 关 键 词： | 重沸器 管束 腐蚀 穿孔 失效分析 有限元分析 |
| 收稿时间： | 2018-11-24 |
| 修稿时间： | 2019-05-20 |
Analysis on Failure Behavior of Reboiler Tube Bundle Based on Finite Element Simulation |
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| SONG Cheng-li,FENG Quan,XIA Ming-ming,FU An-qing,WU Gang and LIU Xin-bao. Analysis on Failure Behavior of Reboiler Tube Bundle Based on Finite Element Simulation[J]. Surface Technology, 2019, 48(5): 9-15 |
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| Authors: | SONG Cheng-li FENG Quan XIA Ming-ming FU An-qing WU Gang LIU Xin-bao |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | reboiler tube bundle corrosion perforation failure analysis finite element analysis |
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