本文關(guān)鍵詞：熱氨融霜過程中單凍機(jī)回氣總管爆炸事故成因分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：熱氨融霜是目前冷庫及單凍機(jī)融霜普遍采用的融霜方式。該方法是把將壓縮機(jī)排出的高溫氨氣,經(jīng)過油分離器分油后通入蒸發(fā)器(如單凍機(jī))內(nèi),融化蒸發(fā)器外表面的結(jié)霜,進(jìn)而達(dá)到去除結(jié)霜的目的。熱氨融霜本身合理可行,但往往由于操作不當(dāng)、管帽環(huán)焊縫未焊透、材料的低溫脆性而產(chǎn)生爆管事故,導(dǎo)致氨氣泄漏,造成人身危害和財產(chǎn)損失。因此,詳細(xì)研究熱氨融霜事故的發(fā)生原因,提出合理的預(yù)防措施,對于制冷企業(yè)的安全高效運(yùn)行,意義非常重大。本文通過對單凍機(jī)熱氨融霜爆炸事故調(diào)研分析,對主要破壞部位回氣總管與封頭結(jié)構(gòu)形式、承載能力進(jìn)行了系統(tǒng)模擬研究,對氨制冷系統(tǒng)低溫工況下融霜過程中液錘對回氣總管及封頭的安全性進(jìn)行了評定,對回氣總管和封頭材料及焊縫的低溫沖擊韌性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,總結(jié)了發(fā)生事故的主要原因和產(chǎn)生的后果,從工藝選擇、操作控制、設(shè)計施工等方面提出了預(yù)防措施。論文的主要研究工作和成果如下:(1)通過數(shù)值模擬計算,分析比較了回氣總管三種封頭結(jié)構(gòu)的極限載荷。結(jié)果表明,橢圓形封頭的極限載荷遠(yuǎn)大于平板封頭,內(nèi)嵌平板封頭的極限載荷比外部焊接平板封頭大;回氣總管與封頭間的焊縫缺陷也會對極限載荷產(chǎn)生一定的影響,極限載荷隨未焊透深度的增加而明顯減小,而隨未焊透長度的增加變化不大。(2)采用計算流體動力學(xué)分析方法,模擬了回氣總管的液錘產(chǎn)生過程,并分析了剩余氨液量、熱氨進(jìn)口流速加速度和回氣總管長度等對最大液錘壓力的影響�；貧饪偣艿淖畲笠哄N壓力隨著剩余氨液量增加而呈二次方關(guān)系增大;隨著熱氨進(jìn)口流速加速度和回氣總管長度的增大而線性增大。(3)分析了液錘壓力作用下回氣總管的應(yīng)力強(qiáng)度。當(dāng)未焊透缺陷深度為1mm時,最大應(yīng)力強(qiáng)度位于回氣總管封頭處,而當(dāng)未焊透缺陷深度為3mm時,最大應(yīng)力強(qiáng)度位于回氣總管與封頭間連接的焊縫處。最大應(yīng)力強(qiáng)度與剩余氨液量、熱氨進(jìn)口流速加速度、回氣總管長度成正比關(guān)系。(4)對回氣總管典型材料20鋼的母材和焊縫進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)。結(jié)果表明,沖擊吸收能量隨著沖擊溫度的下降逐漸降低,沖擊韌性變差;手工焊低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度高于氬弧焊。
【關(guān)鍵詞】：單凍機(jī) 熱氨融霜 未焊透 液錘 低溫脆性
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB65
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 概述11
• 1.2 氨的特性11-12
• 1.3 單凍機(jī)12-13
• 1.4 融霜方式13-14
• 1.5 單凍機(jī)熱氨融霜事故分析14-15
• 1.6 熱氨融霜國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.7 本文研究的內(nèi)容及目標(biāo)16-17
• 第2章 含缺陷回氣總管和封頭結(jié)構(gòu)的極限載荷分析17-31
• 2.1 含缺陷壓力管道的失效分析17-18
• 2.2 極限載荷分析18-19
• 2.2.1 極限載荷分析法18-19
• 2.2.2 本論文的極限載荷分析19
• 2.3 不同結(jié)構(gòu)封頭連接形式對回氣總管極限承載能力的影響19-25
• 2.3.1 分析對象19-20
• 2.3.2 單元選擇20-21
• 2.3.3 模型創(chuàng)建及網(wǎng)格劃分21-22
• 2.3.4 約束及載荷施加22-23
• 2.3.5 求解設(shè)置23
• 2.3.6 計算結(jié)果分析23-25
• 2.4 焊接缺陷（未焊透）對回氣總管極限承載能力的影響25-29
• 2.4.1 不同未焊透深度和周向長度的回氣總管模型25-28
• 2.4.2 含缺陷回氣總管極限載荷分析28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第3章 熱氨融霜過程中液錘的模擬及對回氣總管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響31-65
• 3.1 熱氨融霜過程中液錘的產(chǎn)生31-32
• 3.2 回氣總管中液錘現(xiàn)象的計算流體動力學(xué)有限元模擬分析32-47
• 3.2.1 分析對象32-34
• 3.2.2 計算條件34
• 3.2.3 計算流體動力學(xué)模型34-35
• 3.2.4 氨液剩余填充量對回氣總管熱氨融霜過程液錘的影響35-39
• 3.2.5 熱氨進(jìn)口流速加速度對回氣總管熱氨融霜過程液錘的影響39-43
• 3.2.6 回氣總管管長對回氣總管熱氨融霜過程液錘的影響43-47
• 3.3 熱氨融霜過程液錘對回氣總管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響分析47-63
• 3.3.1 有限元力學(xué)模型47-48
• 3.3.2 不同氨液量下液錘對回氣總管及封頭安全性分析48-53
• 3.3.3 不同熱氨進(jìn)口流速加速度下液錘對回氣總管及封頭安全性分析53-59
• 3.3.4 不同回氣總管管長下液錘對回氣總管及封頭安全性分析59-63
• 3.4 本章小結(jié)63-65
• 第4章 20鋼低溫韌性對回氣總管安全性的影響65-71
• 4.1 試驗(yàn)方案65-66
• 4.1.1 試樣65-66
• 4.1.2 試驗(yàn)方法66
• 4.1.3 試驗(yàn)結(jié)果處理66
• 4.2 試驗(yàn)過程66-67
• 4.2.1 試驗(yàn)材料66-67
• 4.2.2 沖擊試驗(yàn)67
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果分析67-69
• 4.3.1 試驗(yàn)結(jié)果及處理67-68
• 4.3.2 斷口掃描分析68-69
• 4.4 本章小結(jié)69-71
• 第5章 結(jié)論與展望71-75
• 5.1 結(jié)論71-72
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)72
• 5.3 展望72-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 致謝78-79
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果79

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