高壓空冷器管束沖刷腐蝕的研究.pdf

1、高壓空冷器是煉化加氫裂化裝置中的關(guān)鍵設(shè)備之一，近年來，由于高硫原油加工量的逐年增大，空冷器及相聯(lián)管道的沖蝕失效已成為制約裝置安全、穩(wěn)定運(yùn)行的突出問題。國(guó)內(nèi)外已開展了大量相關(guān)研究，但大部分僅考慮空冷器管束受到的腐蝕損傷，而沒有充分考慮管內(nèi)流體的流動(dòng)情況對(duì)腐蝕的加劇作用。
　　 針對(duì)以上問題，本文主要以揚(yáng)子石化公司芳烴廠高壓空冷器EC102為研究對(duì)象，應(yīng)用CFD模擬和沖蝕試驗(yàn)對(duì)空冷器管束的沖刷腐蝕損傷進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如

2、下：
　　 (1)對(duì)高壓空冷器的應(yīng)用以及沖刷腐蝕的研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了綜述，并提出了本文的研究?jī)?nèi)容和目的。
　　 (2)對(duì)高壓空冷器管束材料進(jìn)行解剖與測(cè)試分析。結(jié)果可見，管束內(nèi)表面存在大量黑褐色硫化物腐蝕產(chǎn)物(主要為Fe9S10)以及明顯的腐蝕斑點(diǎn)，這表明是硫?qū)Σ牧系母g。材料的機(jī)械性能測(cè)試表明，材料經(jīng)長(zhǎng)期服役后機(jī)械性能仍保持良好。
　　 (3)應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件FLUENT對(duì)管束內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，初

3、步探討了流體力學(xué)因素與管束沖刷腐蝕的關(guān)系，并對(duì)受沖蝕破壞比較嚴(yán)重的位置進(jìn)行了模擬分析。
　　 (4)設(shè)計(jì)并安裝了沖刷腐蝕試驗(yàn)裝置，進(jìn)行沖刷腐蝕試驗(yàn)研究。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬計(jì)算結(jié)果，提出以壁面剪應(yīng)力與流體湍流強(qiáng)度的乘積來表征沖刷對(duì)腐蝕的促進(jìn)量，建立了它們之間的關(guān)系式。并以此對(duì)高壓空冷器EC102管束沖刷腐蝕速率進(jìn)行了預(yù)測(cè)，結(jié)果與解剖測(cè)試結(jié)果基本一致。
　　 (5)對(duì)空冷器管束進(jìn)口端的襯管尾部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模擬、分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。