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《石油化工设备》期刊系中国机械工业集团有限公司主管,兰州石油机械研究所有限公司主办的全国性期刊,面向全国石油化工、炼油、化工、化肥行业以及相邻的制药、轻工、动力、机械诸领域的工程技术人员、大专院校师生、经营管理人员和技术领导干部。开设有标准化、试验研究、设计计算、专题评述、技术经济评述、制造技术、技术应用、经验交流等栏目。

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《石油化工设备》期刊系国家科委和新闻出版署共同审核批准的全国性期刊,主要报道石油化工行业设备方面的新技术及新进展,设有试验研究、设计计算、专题评述、标准化、技术经济评述、制造技术、经验交流及技术应用等栏目,来稿具体要求如下。1.文章论点要明确,论据要可靠,文字表述要精练,内容要齐全完整,每篇论文一般4000~5000字(包括图表)为宜。文章撰写项目及顺序:标题(力求简明,一般不能超过20字),作者姓名,单位名称,邮编,中文摘要(200~300字),中文关键词(3~8个,中间用分号隔开,尽量用主题词表中的规范词),中图分类号,文献标志码(由编辑部提供),英文标题(以名词短语为主,不应是陈述句),英文作者姓名(姓全大写,名首字大写,双名间用半字线隔开,如:ZHANG Hong-wei),英文工作单位,英文摘要(用被动语态,常用一般现在时和一般过去时),英文关键词(英文部分应与中文内容相符),正文后列出参考文献,中文参考文献需对应给出英文。

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X80钢补焊残余应力模拟与试验验证

X80管线钢在铺设或者使用过程中会产生裂纹、气孔等缺陷而需要进行补焊修复。利用ABAQUS有限元分析软件建立了X80钢平板补焊模型,模拟分析了补焊前后X80钢焊接残余应力的变化情况,同时研究了3种不同补焊热输入量对焊接残余应力的影响。为验证模拟结果的准确性,开展了3种对应热输入量的补焊试验。模拟及试验研究结果表明,补焊残余应力高于初始焊残余应力,补焊后横向残余应力峰值较初始焊增加55.52%,补焊后纵向残余应力峰值已超过材料屈服强度。随着补焊热输入量的增大,Mises等效残余应力峰值和纵向残余应力无明显改变,但不同路径的横向残余应力变化规律有所不同。试验测量的残余应力值与模拟结果接近,两者的变化趋势一致。

螺旋扭曲扁管传热流阻性能及工艺计算方法研究

螺旋扭曲扁管是一种非标换热管,成熟的热交换器计算商业软件,如HTRI、Aspen EDR等目前均尚未提供对应的计算模型,现有计算方法存在不统一、偏差大等问题。以螺旋扭曲扁管为对象,通过数值模拟计算、实验测试对其进行传热及流阻性能研究,综合利用HTRI传热计算软件,建立了一套螺旋扁管传热及流阻性能的通用化计算方法。进行了通用化计算结果、数值模拟分析数据、实验测试数据的对比,验证了通用计算方法的准确性,对螺旋扭曲扁管的工艺设计具有指导意义。

深水海上浮式生产储油轮内转塔单点系泊系统柔性立管通道与悬挂结构设计

深水油气开采中带内转塔单点系泊系统的海上浮式生产储油轮(FPSO)占据主导地位。以1艘深水FPSO内转塔单点系泊系统为例,介绍了柔性立管通道的总体布置原则、通道与悬挂相关的设计要点,考虑了百年一遇在位的极端环境和海上临时悬挂安装的设计工况,依据法国BV船级社规范进行了立管通道和悬挂结构的计算分析,给出内转塔单点系统立管通道的相关设计方法和流程。

球罐缺陷的衍射时差法超声检测分析及判别

对某中厚板球罐焊接接头进行衍射时差法超声检测(TOFD)中发现大量密集显示点状缺陷,排除焊接原因后,通过取样进行低倍检测、金相组织检验分析,确认TOFD图谱显示与母材中存在的条状MnS夹杂物,聚集态的含Nb、Ti的氮化物夹杂物有关,二者大量存在对接头焊接质量产生直接影响。通过调整扫查方式对缺陷位置进行确认,为TOFD检出缺陷的识别与判定提供借鉴。

X80钢GMAW焊接接头力学性能评定与微观组织分析

通过对X80钢焊接接头进行残余应力测定、力学性能评定试验和微观组织分析,评价采用全自动熔化极气体保护电弧焊(GMAW)焊接的X80钢管是否满足API Spec 5L—2018《管线钢管》的使用规定。结果表明,X80钢焊接接头环向残余应力值高于轴向残余应力值,焊接接头拉伸强度值高于名义抗拉强度值,焊缝低温冲击性能略低于母材和热影响区,焊接接头总体韧性合格,侧弯试样性能满足验收标准。所采用的GMAW工艺满足实际工程要求,可作为一种可行的X80钢焊接工艺。

船用烟气脱硫塔喷淋系统数值模拟研究

喷淋系统是船用烟气脱硫塔主要功能构件,喷淋系统参数喷淋锥角、喷淋流速和喷淋流量对船用烟气脱硫塔烟气流场均匀程度影响大,影响过程复杂。以某型号船用烟气脱硫塔为基础模型,采用Design Expert软件中BBD实验方法设计了基于喷淋系统参数喷淋锥角、喷淋流速和喷淋流量的三因素三水平共17组试验,以多个截面烟气速度标准偏差平均值为评判依据对塔内烟气流动均匀性进行评判。采用ANSYS自带软件SCDM建立了船用烟气脱硫塔三维实体模型,采用Fluent meshing进行了模型网格划分,采用计算流体动力学商业软件Fluent对试验进行模拟计算。应用Design Expert软件对17组试验结果进行二次回归分析,应用Matlab遗传算法工具箱对二次回归分析得到的目标函数关系式求解,得到各截面流速标准偏差平均值最小时喷淋流速、喷淋锥角、喷淋流量的对应值,再次应用Fluent软件对优化结果进行了验证,可靠度达97.40%。

含裂纹油气管道CFRP修复数值研究

裂纹缺陷引发的管道强度下降是埋地油气管道的主要事故原因之一,而高强度、高模量、耐腐蚀的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)可以很好地缠绕修复缺陷管段。针对有/无CFRP修复20钢含矩形裂纹缺陷管道,采用ANSYS有限元软件模拟内压载荷作用下含裂纹管道修复前后的响应过程,分析了裂纹角度、裂纹长度、裂纹深度、修复长度及修复厚度等参数对含裂纹管道强度的影响规律。研究表明,含裂纹管道的最大Mises等效应力随着裂纹与管道轴向夹角的减小、裂纹长度和深度的增大而增大,内压的增大加剧了缺陷参数对管道强度的影响程度。在工程中要严格控制裂纹在深度和长度方向的扩展,在内部减压后再维修含裂纹管道。CFRP修复厚度是修复后含裂纹管道强度的主要影响因素,随着修复厚度一定程度的增大,含裂纹管道最大Mises等效应力呈线性下降。

NB/T 11026-2022《板壳式热交换器》简介

板壳式热交换器是适用于大型化、高参数苛刻环境的高效换热设备,但一直缺乏产品标准对其设计、制造、检验、验收和使用等进行统一规范。从编制的角度对NB/T 11026-2022《板壳式热交换器》的编制背景、编制原则、适用范围、设计理念、设计准则及关键技术要点等进行了简要介绍。

基于微试样的长时服役电厂高温管道力学性能研究

采用小冲孔试验方法、显微硬度试验方法、金相组织分析方法对高温、高压工况下(服役温度为260℃±20℃、工作压力为27 MPa)服役11.5万h后的损伤15CrMo耐热钢管道进行材料研究。小冲孔试验结果表明,与无损伤15CrMo耐热钢管道相比,损伤15CrMo耐热钢管道的小冲孔最大载荷和最大位移下降率分别为5.6%和5.89%。显微硬度分析结果表明,损伤15CrMo耐热钢管道内表面1 mm范围内存在8%的显微硬度升高,这与其内表面经历了长时的高温氧化损伤有关。金相组织分析结果表明,损伤15CrMo耐热钢管道内壁处由于高温氧化腐蚀,存在一定的晶粒脱落,易出现微裂纹,造成管道开裂。综合评价结果为,高温下长时服役对15CrMo耐热钢管道力学性能的损伤程度有限,材料能够保持良好的强度与塑性性能,未发生显著的力学性能退化与脆化,但管道内壁处的高温氧化损伤需引起关注,研究结果可为电厂高温管道的结构完整性评价提供参考。

我国覆土式钢制储存容器研究与应用进展

相对于地上储罐,覆土储罐不仅具有更好的环保性和更高的安全性,而且还能节省土地资源,改善厂区地表环境,但是复杂的环境载荷也给覆土储罐的结构设计带来了一系列新问题。综合论述了覆土式卧式钢制储存容器、覆土式立式钢制储存容器和覆土式球形钢制储存容器在我国的应用情况,调查研究了我国覆土式储存容器存在的基础研究不足、缺少成熟的规范、缺少成熟的经验以及投资收益比低问题,总结了我国覆土式储存容器未来的发展方向,以期为我国覆土储罐的理论研究、标准制定和工程应用提供参考。

基于SMX静态混合器的天然气掺氢流动影响研究

为了获取均匀的天然气掺氢混合气,确保掺氢燃气管道稳定、安全输送,采用数值模拟与试验相结合的方法研究了天然气与氢气在SMX静态混合器中的掺混特性及影响因素,详细分析了掺混单元数量、运行工况和掺氢体积比等因素对掺混性能的影响。研究结果表明,氢气与天然气的混合主要依赖于混合单元不断改变流动状态,实现左旋和右旋相互交替,达到均匀混合。流动损失主要取决于静态混合器内流动速度,综合考虑SMX静态混合器的压力损失和混合均匀度性能指标,采用4个掺混单元、进口气流速度10 m/s是一个优选方案。此外,增大掺氢体积比和加长流经混合器出口下游管道长度均有利于提升氢气和天然气掺混均匀度,要结合燃气管道的具体情况来确定掺氢体积比的合理范围。

脱硫废水高温旁路干燥塔蒸发系统仿真研究

针对某燃煤电厂脱硫废水高温旁路干燥塔,采用流体计算动力学软件中离散相模型,进行了脱硫废水喷雾蒸发过程仿真及影响因素分析。研究结果表明,相比单喷嘴布置和四喷嘴布置,三喷嘴布置可以获得更佳的脱硫废水喷雾蒸发效果。提高烟气温度和烟气流速均有利于喷雾液滴的蒸发,但不是温度越高越好,也不是流速越快越好。将烟气用量对锅炉效率的影响纳入考虑,在等量脱硫废水条件下进行了高温旁路干燥塔蒸发系统的三因素优化仿真分析。研究结果表明,雾化粒径不超过80μm时,旁路干燥塔蒸发系统最佳工艺条件为烟气速度7~10 m/s和烟气温度600~623 K。

超临界CO_(2)管输首站增压方式优选

超临界CO_(2)管输增压方式的优选对CO_(2)捕集、利用与封存技术的经济性评价具有重要影响。以将常温、常压下输量为500万t/a的CO_(2)在首站增压至14 MPa为例,应用Aspen HYSYS软件建立了2种n+1多级增压工艺流程进行过程模拟,对比了不同增压方式以及不同增压级数下的总费用现值。结果表明,取首站运行时间为30 a,基准折现率为8%,在n取值4、5、6的增压级数下,压缩机+泵组合增压工艺流程相较于压缩机多级增压工艺流程能分别降低新建首站总费用现值5.51%、5.85%和6.03%。研究结果可为超临界CO_(2)管输首站增压方式选择提供参考。