压力容器风险评估技术在国家安全技术规范中的采用

在即将颁布的国家安全技术规范"固定式压力容器安全技术监察规程"中采用了承压设备风险评估技术,受规范编制组委托,本文结合近十年国内外风险评估技术研究与应用实践,就规范中的相关条款做一简要说明。

我国重型压力容器轻量化设计制造技术研究进展

重型压力容器轻量化是目前国际节约资源趋势下的重要举措。从三方面介绍了我国近年来在重型压力容器轻量化方面的相关研究进展。首先介绍了我国《固定式压力容器安全技术监察规程》关于强度安全系数调整的背景,以及我国GB 150—2011《压力容器》相应做出的修订情况(常规设计抗拉强度安全系数从3.0调整到2.7),分析了这些调整可能给压力容器安全带来的影响,并提出了解决方案;其次,介绍了我国压力容器用高强钢研究进展、存在的技术难点及解决途径,尤其是490 MPa级低焊接裂纹敏感性高强钢在大型低温乙烯球罐轻量化设计中的成功应用案例;第三,介绍了奥氏体不锈钢的应变强化技术研究进展,重点阐述了我国国产材料应变强化的适用性、应变强化工艺对压力容器寿命可靠性的影响。

压力容器与管道腐蚀案例库的设计研究

建立压力容器与管道腐蚀案例库对有效、准确分析石化装置的腐蚀具有重要意义。从提升石化装置检验检测和工程风险评价水平的角度,对建立国内压力容器与管道腐蚀案例库的重要性和可行性进行分析和研究;结合数据分析和风险管理的基本理念,提出建立我国石化企业压力容器与管道腐蚀案例库的基本思路和体系框架,指出实施过程中应重点关注一些问题。该案例库系统收集和整理国内腐蚀案例,一方面可供相关工程技术人员借鉴和参考;另一方面也可为今后压力容器与管道腐蚀专家决策系统的建立提供强大的基础数据信息。

对《固定式压力容器安全技术监察规程》无损检测部分的分析与探讨

《固定式压力容器安全技术监察规程》的制修订是压力容器行业的一件大事,本文拟对其中无损检测部分的主要特点和修订内容进行阐述和分析,以加深读者对《固定式压力容器安全技术监察规程》无损检测部分的理解和贯彻执行力度。

我国压力容器行业TOFD检测技术的应用和进展

TOFD技术是20世纪70年代末期发展起来的一项无损检测技术,在国外压力容器等行业已得到了广泛的应用。自2007年以来,随着国家质检总局特种设备安全监察局402号文的发布,TOFD技术在我国压力容器行业的应用有了突飞猛进的发展。2009年8月31日,《固定式压力容器安全技术监察规程》正式颁布,规程中明确规定了TOFD检测技术与射线检测技术相同,均为压力容器制造过程中可选的焊接接头的无损检测方法,使得TOFD技术成为压力容器行业关注的焦点。简要介绍了TOFD检测技术的基本原理以及我国TOFD技术应用和标准情况。

压力容器和管道早期氢腐蚀的超声波检测

高温氢损伤即氢腐蚀的早期检测,是石化企业实现设备长周期运行所急需解决的问题之一。针对压力容器和管道高温氢损伤的早期检测问题制作了带有氢腐蚀的标准试块;通过超声波检测技术,测量并分析了超声波声学参量与氢腐蚀程度的相关性;结合金相检验和硬度测试对氢腐蚀的程度进行表征和评价;为建立早期氢腐蚀的快速诊断检测方法积累数据。

复杂加载条件下压力容器典型用钢疲劳蠕变寿命预测方法

针对多轴应力状态,探讨压力容器典型用钢16MnR缺口试样的高温疲劳与循环蠕变交互作用行为,在延性耗竭理论和损伤力学基础上,建立一种半寿命平均位移速率寿命预测模型,采用该方法对不同缺口半径试样的高温疲劳寿命进行了较好的预测。针对多级加载条件,研究316L钢的循环变形行为,探讨疲劳蠕变与动态应变时效之间的耦合作用,在延性耗竭理论基础上,建立非线性损伤演化模型,考虑多级加载时的载荷历程效应,提出一种新的损伤累积准则,采用该方法对二级加载条件下的疲劳蠕变寿命进行了较好的预测。

我国压力容器设计制造与维护的绿色化与智能化

本世纪以来,我国压力容器科技工作者解决了过程工业生产规模大型化、介质环境苛刻化及安全长周期运行所面临的诸多技术难题,建立了基于全寿命周期风险可控的设计制造与维护技术方法,使得我国重要压力容器基本不再依赖进口,万台设备失效事故率逐年下降。然而,过程工业装置大型化导致的压力容器重型化问题愈发突出,不仅造成耗材耗能费工、加工制造困难,而且可能存在一定的安全隐患。如何在确保本质安全的前提下实现压力容器轻量化绿色设计制造,如何减少灾害条件下压力容器失效对环境造成的破坏污染,是我国"十二五"期间两个重点研究解决的突出问题。同时,近年来物联网、大数据等现代信息技术与人工智能技术快速发展,给我国压力容器传统技术带来了前所未有的机遇与挑战。如何与现代信息和人工智能技术深度融合,促进我国压力容器技术向数字化、网络化、智能化方向发展,也是我国压力容器技术工作者在"十二五"期间开始探索解决的另一个重要问题。本文简要回顾了"十二五"以来我国压力容器绿色化设计制造与维护、网络化远程运维技术进展,结合《中国制造2025》战略要求,提出了"十三五"期间以及今后人工智能发展背景下开展压力容器材料基因组与增材制造、网络协同制造与智能工厂、智能运行与维护等若干研究方向建议。

压力容器用钢板标准的最新进展

介绍了最新颁布和即将颁布实施的5项压力容器用钢板标准,叙述了各标准与原标准的区别和主要的技术指标,数据表明我国压力容器用钢板标准的一些技术指标为国际先进水平。

基于风险的检验(RBI)技术应用和研究进展

基于风险的检验(RBI)技术是一种先进的设备管理技术,在石油化工等领域应用广泛。介绍了RBI技术的发展历史和国内应用情况,对相关法规标准进行了简单说明,重点阐述了RBI技术在成套装置、储罐和长输管道上的应用和研究进展,指出了RBI技术存在的问题和未来发展方向。

GB 150.2-2011《压力容器第2部分：材料》简介

对GB 150.2—2011《压力容器第2部分:材料》的主要条款进行了解释,对标准中涉及到的相关材料标准进行了详细的介绍,目的是为了设计、制造、检验人员理解和方便使用新标准。

我国压力容器用低合金调质高强度钢板的现状与发展趋势

对我国压力容器用低合金高强度钢板进行综述,归纳了4个牌号钢板在不同时期标准中的化学成分、力学性能等指标数据的变化,并对该钢种今后的发展方向和研究重点进行了展望。

隔膜式蓄能器预充气压力试验研究

蓄能器是液压系统中的重要辅件,其气腔预充气压力影响着使用性能。通过建立隔膜式蓄能器预充气压力分析模型,对隔膜式蓄能器预充气压力进行了试验研究,获得了较为精确的剩余预充气压力,为液压系统中蓄能器预充气压力的精确测试提供了选择和参考。

大容积固定式瓶式压力容器设计与制造若干问题的讨论

介绍了瓶式容器的生产依据和设计方法,指出了瓶式容器设计与气瓶设计的不同之处。针对瓶式容器收口成形过程中在瓶肩表面可能产生的褶皱类缺陷,提出采用端部削薄的方法,通过降低瓶肩增厚程度,避免产生褶皱。另外,企业首次生产的瓶式容器应经过试制与试用后方可开展批量生产。

应变强化奥氏体不锈钢力学行为研究及应用

针对奥氏体不锈钢塑性和韧性优良但屈服强度低的问题,提出采用应变强化工艺来提高奥氏体不锈钢的屈服强度。研究了应变强化工艺中的两个关键工艺参数——应变量和应变速率对材料力学行为的影响。对应变量的研究结果表明,将奥氏体不锈钢的应变强化量控制在10%左右,材料的屈服强度可以得到显著提高。由此可大幅减薄压力容器的设计壁厚,实现压力容器的轻型化设计。与此同时,在10%左右的形变量下,因形变诱发的马氏体量很少,材料仍保持了较好的塑性和韧性,为压力容器的安全设计提供了保证。对应变速率的研究结果表明,在准静态条件下,奥氏体不锈钢材料力学性能指标对应变速率不敏感,但过小的应变速率会导致材料出现锯齿形屈服,产生Portevin-Le Chatelier(PLC)效应。

环烷酸腐蚀机理及其影响因素研究综述

高温环烷酸腐蚀是世界炼油工业的宿敌,也是目前亟待解决的难题之一。由于环烷酸腐蚀的影响因素十分复杂,许多问题至今还没有形成统一的认识。综述和探讨了环烷酸腐蚀机理及其影响因素的研究进展,探讨了存在的问题和可能的重点研究方向,提出了高酸油炼制和预测其腐蚀时的一些建议,以期为高酸原油加工时的腐蚀与防护提供理论参考。

基于风险的设计制造技术在国家技术标准中的应用

GB 150《压力容器》(2011修订版,以下简称"新版GB 150")已于2011年11月发布,将于2012年3月起替代GB 150—1998正式实施,"新版GB 150"与2009年12月实施的《固定式压力容器安全技术监察规程》协调一致,适应近十年来国内外压力容器安全管理理念与技术进步,吸纳了一些成熟的科研成果,确保压力容器的本质安全并提高经济性,其中以风险评估为基础控制失效发生的可能性和后果的设计制造技术就是"新版GB 150"的一个重要特点。受标准编制组委托,本文结合近十年国家科研项目成果与应用实践,就标准中的相关条款做一简要说明。

应变强化022Cr17Ni12Mo2奥氏体不锈钢室温低周疲劳性能研究

采用MTS809伺服液压试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪,研究了应变强化022Cr17Ni12Mo2奥氏体不锈钢的室温低周疲劳性能。研究结果表明:与固溶处理(ST)试样相比,应变强化(PSS)试样显示了较低的全应变疲劳寿命。除预应变4%试样在应变幅0.25%以及预应变8%试样在应变幅0.25%,0.5%表现了连续的软化,ST与PSS试样在整个循环中显示了初始循环硬化的应力响应。ST和PSS试样的裂纹萌生、扩展模式均为穿晶扩展。采用Manson―Coffin方程对各试样的低周疲劳寿命进行了预测。

长期服役后乙烯裂解炉管KHR 45A高温氧化现象研究

针对某公司服役30000 h后的乙烯裂解炉管KHR 45A高温氧化现象进行了试验研究。通过光学显微镜和扫描电镜分析了KHR 45A炉管内、外壁附近显微组织变化情况。结果表明:内、外壁附近均有氧化物、剥蚀区和碳化物区三个区域;内、外表层均有连续的Cr2O3层,亚表层SiO2呈树枝状沿晶界向炉管内部扩展,内、外壁附近剥蚀区分别约180μm和280μm;炉管材料内外壁氧化现象与Petkovic-Luton和Ramanarayan模型基本吻合,其内、外壁附近显微组织变化与该模型第Ⅲ阶段一致。