催化裂化油漿系統(tǒng)的沖刷失效研究.pdf

1、本文主要針對石油化工管道常易發(fā)生沖蝕破壞和焊口部位開裂且發(fā)生泄漏事故的實際情況，以石油化工管道典型管道部件為主要研究對象。圍繞油固兩相流對管件的沖蝕破壞情況，展開泄漏原因和沖蝕機理分析，并對主要部件進行數(shù)值模擬。鑒于前人已經(jīng)在多相流沖蝕機理方面有過一定的研究，本文主要從泄漏原因、具體管件的沖蝕機理、危險部位預(yù)測，以及工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)對沖刷失效程度的影響規(guī)律進行研究。 首先，從有失效樣本的彎頭和三通進行研究，測量其壁厚，并通過對樣本

2、進行金相檢驗和掃描電鏡等輔助方法，分析其沖刷腐蝕后的內(nèi)部金相組織以及腐蝕產(chǎn)物。初步確定導致其泄漏的原因是應(yīng)力腐蝕、化學腐蝕和流體力學因素。其中流體力學因素是本文研究的側(cè)重點。 進而，本文基于三催化裂化車間管系容易發(fā)生泄漏的危險管件進行兩相流仿真建模和數(shù)值計算，并給出建模和計算方法。同時分別對彎頭、三通和閥門進行多種工況、不同參數(shù)、不同結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬，歸納總結(jié)出每種管件在不同情況下的沖刷失效規(guī)律。計算模擬結(jié)果表明流速、三通內(nèi)徑比、

3、閥門開度、閥門內(nèi)徑是影響沖刷失效的主要流體力學因素，生產(chǎn)實踐中應(yīng)充分考慮其變化帶來的影響，且盡量避免“警戒值”工況的發(fā)生。 最后，本文通過彎頭的數(shù)值模擬，總結(jié)出彎管兩頰部位是沖刷失效的危險區(qū)域。本文嘗試性的提出用盲三通代替彎頭以減弱沖刷失效的改進方案，并通過數(shù)值模擬的方法對彎頭和盲三通的主要影響因素加以比較，分析其可行性。數(shù)值計算結(jié)果顯示改進方案對彎頭薄弱點的保護作用是顯著的。 以上研究成果與失效樣本情況比較一致，并且能