多種工況下乙烯裂解管蠕變損傷模擬.pdf

1、乙烯裂解管是石油化工裝置的核心部件,裂解管長期在高溫、滲碳等惡劣的工況下運(yùn)行,容易發(fā)生爐管的提前失效,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。因此有必要開展乙烯裂解管在高溫,滲碳等工況下的壽命預(yù)測技術(shù)的研究,從而為裂解管的壽命預(yù)測以及維修提供一定的依據(jù)。
　　滲碳是導(dǎo)致乙烯裂解管提前失效的主要因素。在爐管長期運(yùn)行過程中,滲碳導(dǎo)致爐管不同位置的密度以及熱膨脹系數(shù)發(fā)生變化,在爐管運(yùn)行中產(chǎn)生組織應(yīng)力和熱應(yīng)力,利用人工滲碳制備若干種不同碳含量濃度的

2、裂解管母材和焊縫滲碳試樣,測定它們滲碳膨脹系數(shù)和熱膨脹系數(shù),并利用光學(xué)顯微鏡觀察滲碳前后母材和焊縫組織金相的變化。結(jié)果表明:滲碳會導(dǎo)致乙烯裂解管母材和焊縫的材料密度減小,比容增大。熱膨脹系數(shù)隨碳含量的增加而減小。滲碳還導(dǎo)致母材和焊縫的晶界都不再明顯。
　　根據(jù)有關(guān)蠕變數(shù)據(jù)構(gòu)建K-R損傷演化方程,采用Abaqus有限元分析軟件分別建立不帶焊接接頭的爐管以及乙烯裂解管焊接接頭的模型,計算了不同情況下爐管的損傷情況。結(jié)果表明,對于不帶焊