熱壁加氫反應(yīng)器的安全性能分析與評(píng)定.pdf

1、加氫反應(yīng)器屬于石油煉制過程中的關(guān)鍵設(shè)備，也是危險(xiǎn)設(shè)備，因此，如何保證反應(yīng)器的安全運(yùn)行，一直是專業(yè)人員關(guān)注、研究探討的重要課題。本文對(duì)天津石煉油廠由日本進(jìn)口的加氫反應(yīng)器裝置進(jìn)行了制造質(zhì)量檢驗(yàn)和有限元應(yīng)力分析，針對(duì)檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的接管與筒體連接的焊縫中存在根部未焊透缺陷，應(yīng)用BS7910標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)“在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定”對(duì)焊縫中的焊接缺陷進(jìn)行了安全評(píng)定。 通過對(duì)加氫反應(yīng)器進(jìn)行了內(nèi)外表面檢測、壁厚測量、無損探傷、金相檢查和硬度測量、

2、化學(xué)成分分析等檢驗(yàn)，結(jié)果表明在對(duì)接管與簡體間的角接頭進(jìn)行100％超聲波探傷中，總共6個(gè)接管角接頭中有4個(gè)接管角接頭焊縫根部發(fā)現(xiàn)存在未焊透，最大深度為3mm(位于J6接管上)，其長度為接管整圈，其余各項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果基本合格。 應(yīng)用有限元方法計(jì)算了三種容器接管類型、各兩種計(jì)算工況下接管高應(yīng)力區(qū)內(nèi)的應(yīng)力集中系數(shù)，為安全評(píng)定提供參考依據(jù)。并采用ANSYS程序?qū)υ摻庸芙呛缚p附近無缺陷時(shí)的應(yīng)力進(jìn)行有限元分析。結(jié)果表明，最大應(yīng)力出現(xiàn)在沿簡體軸向的

3、剖面上的內(nèi)拐角處，并與筒體的環(huán)向基本平行，設(shè)計(jì)壓力下其值為318.5MPa，約為筒體遠(yuǎn)處環(huán)向平均應(yīng)力的3.22倍。水壓試驗(yàn)壓力下接管角接頭焊縫根部平行于接管軸向的應(yīng)力為52.7MPa，此應(yīng)力將作為缺陷評(píng)定時(shí)缺陷部位無缺陷時(shí)的應(yīng)力。 對(duì)上述含缺陷容器進(jìn)行了安全分析，斷裂力學(xué)評(píng)定結(jié)果表明，裂紋長度小于臨界裂紋長度，因而缺陷允許存在不會(huì)威脅反應(yīng)器的安全運(yùn)行。同時(shí)對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展壽命進(jìn)行了估算，計(jì)算了其剩余壽命，分析表明，盡管加氫反應(yīng)器存