卓越计划背景下过程装备与控制工程专业压力容器实验课程改革

为了提高过程装备与控制工程专业技术人才的实践能力,实现"卓越工程师教育培养计划"所要达到的目标,对专业核心课程——压力容器实验课程进行改革,提出了包括"基础实验—虚拟设计和制造—力学仿真—拓展创新"的多层次专业实验体系,有望提高学生对专业知识的理解,培养学生较强的实践意识和创新意识。

磁致伸缩导波技术检测管道缺陷

介绍了磁致伸缩T模态导波技术检测管道缺陷的原理。应用MsSR3030导波检测系统检测了管道中的人工环向切槽和钻孔,给出了数据采集和分析过程及检测数据报告。同时给出了在用管道的现场检测数据分析结果和缺陷验证情况。实验和现场检测表明,磁致伸缩T模态导波技术在管道检测上具有较高的准确性和快捷性。

带加强筋的储罐罐顶稳定性和强度有限元分析

使用ANSYS有限元软件对带加强筋的储罐罐顶结构进行建模,分别进行了外部载荷作用下的线性屈曲分析和内部载荷作用下的强度分析,并根据相应的标准对结构的安全性进行了评价。分析表明:加强筋结构较为合理,方案能够满足稳定性和强度需求。

氨合成废热锅炉换热管应力腐蚀开裂分析

为了调查氨合成废热锅炉管束泄漏的原因,对失效的不锈钢换热管中裂纹宏观形貌、金相组织、管材化学成分和腐蚀产物成分,以及换热管运行环境进行了综合分析。结果表明,换热管开裂的性质为高温水中Cl-引起的不锈钢应力腐蚀,并提出了相应的预防措施。

化工设备失效分析课程实验平台构建

为了提高过程装备与控制工程学生的研究能力,实现"工程教育专业认证"所要达到通用要求,构建了化工设备失效分析实验平台,介绍了实验平台所包含的实验项目。通过一个工程失效案例,展示了如何利用实验平台完成一个设备失效分析过程。该平台的构建提高了学生对专业知识的理解,培养专业认证所需的研究能力。

奥氏体不锈钢换热管应力腐蚀开裂分析

为了调查奥氏体不锈钢换热管泄漏的原因,对不锈钢换热管中裂纹宏观形貌、金相组织、管材化学成分和腐蚀产物成分、换热管的力学性能以及换热管服役环境进行了综合分析。分析结果表明:换热管开裂原因为高温蒸汽中氯离子引起的奥氏体不锈钢应力腐蚀,并提出了相应的预防措施。

尿素合成塔爆炸载荷类型与破坏形态的关系分析

给出了国内外尿素合成塔发生的爆炸事故案例,并根据爆炸的结果将爆炸类型分为内部爆炸与塔体爆炸.通过对爆炸原因、过程以及后果的分析,探讨了尿素合成塔内部和塔体的爆炸原因与破坏形态的对应关系.认为泄漏引发的"爆沸"是造成尿素合成塔塔体爆炸的原因,而气相层的化学爆炸则是尿素合成塔内部爆炸的原因,两者的破坏形态存在明显的差异.

12Cr1MoVG换热管泄漏失效原因分析

为了分析材质为12Cr1MoVG的某换热管的泄漏原因,对该换热管的宏观腐蚀形貌、金相组织、管材化学成分和腐蚀产物成分以及换热管服役环境进行了综合分析。分析结果表明,换热管内壁发生了严重的均匀腐蚀并导致穿孔,腐蚀的机理为氧腐蚀和高温蒸汽腐蚀的联合作用,并提出了相应的预防措施。

局部冲击压力下多层包扎容器弹性动力响应分析

为了研究带间隙的多层包扎容器在化学爆炸载荷下的影响,在ABAQUS有限元程序中建立了多层包扎容器模型,计算了承受局部冲击压力时的层板动力响应规律。结果表明,局部冲击载荷作用区域环向应力峰值最大,远离载荷作用的区域应力逐渐减小。

过程设备设计实践性教学的一些思考

过程设备设计是过程装备与控制工程专业最核心的专业课之一,实践性教学环节为设备课程设计。在课程设计中,出现学生对专业基础知识掌握不牢固,缺乏工程设计意识的现象。分析这一现象产生的原因,并给出相应的改进措施。

2.25Cr1Mo钢试块缺陷的超声TOFD检测

基于超声TOFD技术检测缺陷位置和尺寸的原理,应用多通道超声TOFD检测系统检测了110 mm厚的2.25Cr1Mo钢试块中的横孔和切槽,给出了试块的D扫描和A扫描图像,分析了两者的对应关系。试验结果表明,缺陷位置和尺寸的误差<5%,验证了超声TOFD方法在缺陷定位和定量上具有较高的准确性。为应用超声TOFD设备进行现场检测时获得的自然缺陷图像的评定提供了有效的依据。

尿素合成塔液相泄漏蒸气爆炸压力计算

基于热力学理论,对尿素合成塔液相区泄漏的蒸气爆炸进行了理论计算。将裂纹型缺陷作为泄漏口,并且认为裂纹张开面积随内部压力载荷的变化而变化,从而对泄漏速率产生影响,进而影响内部爆炸压力载荷的反弹。计算结果表明:盛装高温、高压物料的尿素合成塔的液相区泄漏能够引发蒸气爆炸。

压力容器蒸气爆炸现象研究进展

总结了当前研究对于蒸气爆炸机理的认识、蒸气爆炸压力的试验测量和理论计算的研究成果。分析了当前压力容器蒸气爆炸研究中存在的不足,提出了进一步研究的方向。

尿素合成塔爆炸及层板严重腐蚀开裂原因分析

搜集整理了国内外尿素合成塔爆炸的事故案例和国内因层板严重开裂而报废的尿素合成塔案例。对平阴爆炸尿素合成塔中间塔段热电偶下方断口做进一步分析,结果表明热电偶下方各层板在尿素合成塔爆炸前均已存在应力腐蚀裂纹。通过案例和平阴爆炸尿素合成塔断口进一步分析,认为最可能的尿素合成塔爆炸诱因是内村腐蚀泄漏、层板应力腐蚀开裂和原始制造缺陷等所致层板严重局部大开口开裂,而导致的"爆沸"爆炸。

催化裂化装置再生器跑剂分析与对策

中国石化青岛炼油化工有限责任公司催化裂化装置2014年6月起发生再生器跑剂事件,对再生器旋风分离器差压、主风分布板压力降和大小分布环压力降等重要参数加强跟踪分析。在工艺上排除了反再系统未知蒸汽进入再生器、外取热器换热管束泄漏和催化剂理化性质差异等可疑因素后,在设备检查过程中发现再生器跑剂根本原因是7号和8号旋风分离器二级旋分两段料腿之间的锥体连接件的焊缝断裂,造成周围烟气夹带着催化剂颗粒向低压区的料腿内部高速流动,旋风分离器正常工作状态被破坏,旋风分离器收集的催化剂在经过筒体和锥体进入灰斗时被反窜上行的气流大量带出,造成再生器大量跑剂。通过对旋风分离器焊缝断裂部位重新焊接以及对11组旋风分离器的相同位置全部贴板采取加强的有效措施,彻底解决了再生器旋风分离器焊缝断裂这一影响装置长周期运行的难题。

多层包扎尿素合成塔应力腐蚀裂纹成因分析

对多层包扎尿素合成塔开裂部位进行了取样分析,确认为应力腐蚀裂纹。并对应力腐蚀的影响因素进行了分析,结果表明检漏蒸汽会在深环焊缝的层板间隙处冷凝,产生碱性介质浓缩。深环焊缝部位在碱性环境和局部较高应力下萌生裂纹并扩展,是导致多层包扎尿素合成塔应力腐蚀开裂的原因。分析的结果为多层包扎尿素合成塔避免层板开裂和灾难性爆炸事故指明了方向。

多层包扎尿素合成塔无损评价方法

利用声发射技术对一台多层包扎尿素合成塔进行了检测和整体性状况评价,并用超声相控阵成像方法对声发射集中定位源进行了复验.试验结果表明,声发射能够有效检出深环焊缝中存在的活性缺陷,超声相控阵技术能实现活性埋藏缺陷的精确定位和测量.采用以声发射技术为主,结合超声相控阵技术的无损检测方法能够实现带有深环焊缝的多层包扎容器的无损评价.

尿素合成塔爆破原因分析综述

尿素合成塔是尿素装置的核心设备,是典型的高温高压容器,其爆破事故会给化肥企业带来重大人员伤亡和经济损失。回顾总结世界范围内尿素合成塔的爆破案例和当时的事故失效分析报告,分类综述国内外关于尿素合成塔爆破原因的认识进展,提出大型压力容器爆破过程反演和爆破原因溯源,进行小比例尿素合成塔模型试验研究,是解决尿素合成塔爆破原因分歧的有效手段之一。一旦搞清尿素合成塔发生灾难性事故的原因,便可以相应地提出防范尿素合成塔爆破的有效措施。

工科课堂教学趣味性知识点的发掘方法

化工设备设计基础是化工专业的必修课之一。缺少趣味性的教学方式,使得授课效果很差。针对这一现象,提出发掘课堂趣味性的一些对策,有望提升课堂授课的趣味性,提高课堂讲授知识的实效。

物料化学爆炸引起尿塔塔体爆破可能性分析

1995年和2005年,国内发生了两起尿素合成塔(以下简称"尿塔")塔体严重爆破事故.作者就尿塔内物料发生化学爆炸的多种可能性做了具体分析和计算,并与实际尿塔爆破事故所产生的破坏程度进行了比较.结果表明,如果尿塔未存在严重缺陷,塔内物料发生化学爆炸所产生的能量不足以造成两起事故尿塔塔体的严重爆破和周边环境的巨大破坏.因此,作者认为尿塔塔体爆破的原因是:尿塔塔体存在严重制造缺陷或者是强度层板存在严重应力腐蚀开裂,产生塔体严重破裂引发的物料蒸汽爆炸.