本文關(guān)鍵詞：變壓吸附器的安全評定及剩余壽命預(yù)測，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：變壓吸附器是一種比較典型的壓力容器,是石油煉化、化工、冶金等行業(yè)中常見的重要設(shè)備,其運行工礦復(fù)雜苛刻,受高壓和低壓周期性地交替作用,容易發(fā)生疲勞失效。本課題所檢驗研究的變壓吸附器為某煉化企業(yè)的制氫吸附裝置,于1993年投入使用,至今已經(jīng)連續(xù)運行20年,已處于超期服役狀態(tài),為保證其安全運行,對吸附器進(jìn)行全面檢驗、安全評定及壽命預(yù)測具有十分重要的意義。本課題在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,采用現(xiàn)場檢驗與ANSYS有限元模擬相結(jié)合的辦法,對吸附器進(jìn)行安全性分析及剩余壽命預(yù)測。首先借助各種無損檢測手段,對吸附器進(jìn)行全面檢驗。結(jié)果顯示,吸附器整體壁厚都存在不同程度的減薄現(xiàn)象;另外,超聲波探傷發(fā)現(xiàn)在吸附器下封頭與筒體連接的環(huán)焊縫上存在兩處超標(biāo)缺陷,通過對超標(biāo)缺陷的簡化安全評定,顯示這兩處超標(biāo)缺陷處于安全范圍內(nèi)。然后利用有限元分析軟件ANSYS對吸附器的整體及局部做了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析,得到吸附器在各載荷作用下,整體及局部的應(yīng)力分布狀況及變形情況,通過查看應(yīng)力云圖,吸附器應(yīng)力集中最嚴(yán)重的部位為下封頭與筒體連接的環(huán)焊縫。最后采用線處理法在吸附器應(yīng)力較為集中的危險截面處選取評定路徑,對吸附器進(jìn)行了安全評定及剩余壽命預(yù)測。結(jié)果顯示,吸附器整體安全狀況良好,各部位能夠滿足強度要求,安全評定合格;通過計算交變應(yīng)力幅,估算出吸附器剩余壽命在5年以上。此外,通過本課題對變壓吸附器的檢驗研究,從科學(xué)研究的角度對變壓吸附器的檢驗技術(shù)方案進(jìn)行改進(jìn)和完善,為日后變壓吸附器檢驗技術(shù)方案的制定提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：變壓吸附器 無損檢測 安全評定 剩余壽命
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TE96;TH49
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題的研究背景10
• 1.2 課題研究的目的和意義10-11
• 1.3 課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.1 吸附技術(shù)研究現(xiàn)狀11
• 1.3.2 吸附器主要失效模式11-12
• 1.4 變壓吸附器的工作環(huán)境及原理12-13
• 1.4.1 變壓吸附器的工作環(huán)境12
• 1.4.2 變壓吸附器的工作原理12-13
• 1.5 課題研究內(nèi)容及路線13-15
• 1.5.1 主要內(nèi)容13-14
• 1.5.2 技術(shù)路線14-15
• 第二章 實驗設(shè)備及方案15-24
• 2.1 吸附器情況介紹15
• 2.2 歷次檢驗情況15-16
• 2.3 目前常用的無損檢測技術(shù)16-18
• 2.4 主要實驗方案18-20
• 2.5 主要實驗儀器介紹20-24
• 2.5.1 磁記憶探傷儀20-21
• 2.5.2 著色滲透探傷劑21
• 2.5.3 超聲波探傷儀21-22
• 2.5.4 便攜式金相儀22
• 2.5.5 聲發(fā)射檢測儀22-24
• 第三章 吸附器檢測結(jié)果及分析24-36
• 3.1 檢驗依據(jù)24
• 3.2 宏觀分析24
• 3.3 壁厚檢測24-26
• 3.4 金屬磁記憶檢測26-27
• 3.5 滲透、磁粉檢驗27-29
• 3.6 超聲波檢測29
• 3.6.1 探測位置29
• 3.6.2 檢測結(jié)果29
• 3.7 聲發(fā)射檢驗29-33
• 3.8 硬度及金相分析33-35
• 3.8.1 硬度檢測33-34
• 3.8.2 金相分析34-35
• 3.9 本章小結(jié)35-36
• 第四章 缺陷安全評定36-43
• 4.1 缺陷表征37-38
• 4.2 等效裂紋尺寸ā38-39
• 4.3 確定總當(dāng)量應(yīng)力σ_Σ39-40
• 4.4 確定材料性能數(shù)據(jù)40
• 4.5 δ及根號下（δ_r）的計算40-41
• 4.6 S_r的計算41
• 4.7 評定結(jié)果41-42
• 4.8 本章小結(jié)42-43
• 第五章 變壓吸附器數(shù)值模擬計算43-62
• 5.1 ANSYS有限元分析軟件43-44
• 5.2 ANSYS有限元分析的主要流程44
• 5.3 吸附器模型的建立44-47
• 5.3.1 基本假設(shè)44-45
• 5.3.2 吸附器建模問題描述45
• 5.3.3 吸附器建模的簡化45-46
• 5.3.4 主要材料參數(shù)46-47
• 5.3.5 ANSYS有限元模型47
• 5.4 網(wǎng)格劃分情況47-48
• 5.5 載荷及約束條件48-49
• 5.6 計算結(jié)果49-51
• 5.7 應(yīng)力強度評定51-54
• 5.7.1 應(yīng)力分類51-52
• 5.7.2 強度評定52-54
• 5.8 強度評定路徑54-56
• 5.9 強度評定結(jié)果56-57
• 5.10 吸附器疲勞分析57-58
• 5.11 疲勞壽命計算58-61
• 5.11.1 交變應(yīng)力強度幅的確定58-59
• 5.11.2 設(shè)計疲勞曲線的應(yīng)用59-60
• 5.11.3 計算結(jié)果60-61
• 5.12 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 附錄I 吸附器強度評定數(shù)據(jù)68-76
• 附錄Ⅱ 溫度不超過 375℃的低碳、低合金鋼的疲勞設(shè)計曲線76-78
• 致謝78

【相似文獻(xiàn)】

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