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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
油漿蒸汽發(fā)生器管板焊接結(jié)構(gòu)的研究
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
我國(guó)石化行業(yè)中重油催化裂化裝置上所采用的油漿蒸汽發(fā)生器換熱器，在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)換熱器管頭與管板處大面積開(kāi)裂。為此本文通過(guò)對(duì)比分析最終提出了開(kāi)槽焊管板結(jié)構(gòu)。本文具體闡述了開(kāi)槽焊結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并通過(guò)小孔法測(cè)定焊接殘余應(yīng)力試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明：這種結(jié)構(gòu)可以降低焊接結(jié)構(gòu)自身拘束條件造成的拘束應(yīng)力，進(jìn)而減少應(yīng)力集中和附加應(yīng)力的影響，能夠有效延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，為管板開(kāi)槽焊結(jié)構(gòu)的普及應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
詳細(xì)介紹：
我國(guó)石化行業(yè)中重油催化裂化裝置上所采用的油漿蒸汽發(fā)生器換熱器，在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)換熱器管頭與管板處大面積開(kāi)裂。通過(guò)分析說(shuō)明：管板開(kāi)裂起因于應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕，以及縫隙腐蝕、孔蝕和接頭抗拉脫力不足等。為此本文通過(guò)對(duì)比分析最終提出了開(kāi)槽焊管板結(jié)構(gòu)。本文具體闡述了開(kāi)槽焊結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并通過(guò)小孔法測(cè)定焊接殘余應(yīng)力試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明：這種結(jié)構(gòu)可以降低焊接結(jié)構(gòu)自身拘束條件造成的拘束應(yīng)力，進(jìn)而減少應(yīng)力集中和附加應(yīng)力的影響，能夠有效延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，為管板開(kāi)槽焊結(jié)構(gòu)的普及應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

作品專(zhuān)業(yè)信息

撰寫(xiě)目的和基本思路

本文的研究旨在:油漿蒸汽發(fā)生器換熱器管頭與管板開(kāi)裂情況常有發(fā)生，已嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)及安全操作，給石化企業(yè)造成了重大經(jīng)濟(jì)損失。因而文中提出管板開(kāi)槽焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)想，闡述了開(kāi)槽焊結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并通過(guò)小孔法對(duì)管板開(kāi)槽焊接結(jié)構(gòu)和一般的管板焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接殘余應(yīng)力測(cè)定，結(jié)果表明：管板開(kāi)槽焊接結(jié)構(gòu)可以降低焊接結(jié)構(gòu)自身拘束條件造成的拘束應(yīng)力，減少應(yīng)力集中和附加應(yīng)力的影響，從而有效延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

科學(xué)性與先進(jìn)性：本文針對(duì)油漿蒸汽發(fā)生器的管板開(kāi)裂嚴(yán)重的問(wèn)題，首次具體提出管板開(kāi)槽焊接結(jié)構(gòu)可以減少焊接殘余應(yīng)力，并用試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。確定了管板實(shí)施開(kāi)槽焊接結(jié)構(gòu)的布管方式及具體的開(kāi)槽的尺寸。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

油漿蒸汽發(fā)生器管板焊接結(jié)構(gòu)如果采用本文研究的管板開(kāi)槽焊接結(jié)構(gòu)，可以控制和減少腐蝕裂紋的產(chǎn)生，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。本課題的研究這對(duì)企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，確保油漿蒸汽發(fā)生器安、穩(wěn)、長(zhǎng)、優(yōu)運(yùn)行具有特別重要的意義。

學(xué)術(shù)論文摘要

我國(guó)石化行業(yè)中重油催化裂化裝置上所采用的油漿蒸汽發(fā)生器換熱器，在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)換熱器管頭與管板處大面積開(kāi)裂。通過(guò)分析說(shuō)明：管板開(kāi)裂起因于應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕，以及縫隙腐蝕、孔蝕和接頭抗拉脫力不足等。為此本文通過(guò)對(duì)比分析最終提出了開(kāi)槽焊管板結(jié)構(gòu)。本文具體闡述了開(kāi)槽焊結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并通過(guò)小孔法測(cè)定焊接殘余應(yīng)力試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明：這種結(jié)構(gòu)可以減少應(yīng)力集中和附加應(yīng)力的影響，能夠有效延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命

獲獎(jiǎng)情況

無(wú)

鑒定結(jié)果

本課題所研究的管板開(kāi)槽焊接結(jié)構(gòu)現(xiàn)已經(jīng)在撫順石油化工設(shè)備制造有限公司所制造的油漿蒸汽發(fā)生器管板上得以應(yīng)用，設(shè)備現(xiàn)已出廠，使用反饋良好。

參考文獻(xiàn)

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同類(lèi)課題研究水平概述

攻克換熱管與管板連接這一難題不僅可以提高油漿蒸汽發(fā)生器的制造質(zhì)量，大大降低檢修工作量，實(shí)現(xiàn)裝置安全運(yùn)行，而且是降低生產(chǎn)成本的根本。尋找一種最佳的管子與管板連接形式一直是國(guó)內(nèi)外技術(shù)人員關(guān)注的焦點(diǎn)。管板焊接結(jié)構(gòu)最早的形式為端面焊接，端面焊接接頭具有焊接、外觀檢查與維修方便等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。但管子與管板之間存在間隙，在腐蝕性介質(zhì)場(chǎng)合中使用易產(chǎn)生縫隙腐蝕。為了避免縫隙腐蝕造成的失效，國(guó)外在上世紀(jì)60年代末開(kāi)始研究將換熱管與管板的端部焊接改為管束內(nèi)孔焊接。我國(guó)在上世紀(jì)70年代中期也開(kāi)始對(duì)內(nèi)孔焊進(jìn)行試驗(yàn)研究，并于70年代末期開(kāi)始應(yīng)用于核設(shè)備、電站設(shè)備上。但是內(nèi)孔焊要求管板的加工精度和裝配精度很高，并且要求采用專(zhuān)用焊接設(shè)備和自動(dòng)化程度很高的焊接技術(shù)，大大提高了設(shè)備的造價(jià)；另外，焊縫出現(xiàn)不合格時(shí)，返修十分困難?，F(xiàn)在普遍采用的是管子-管板角焊結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由于自身的局限，使得焊接質(zhì)量難以保證，特別是無(wú)法通過(guò)直觀判定其優(yōu)劣，在實(shí)際換熱器使用中的損壞絕大部分均發(fā)生在管子－管板焊接部位。因此，優(yōu)化管子－管板焊接結(jié)構(gòu)，并使其能夠定性定量的接受檢驗(yàn)評(píng)判，一直都是換熱器制造廠試圖攻克的難關(guān)。
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