合成氨二段轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐失效研究.pdf

1、該文研究合成氨二段轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐管板-管子連接部位的裂紋穿透失效及其影響因素,為廢熱鍋爐的運(yùn)行、檢修、更新提供依據(jù).論文首先對(duì)合成氨二段轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐失效特征、原因進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)失效的直接原因是水質(zhì)、列管溫度和水的局部循環(huán)狀態(tài)共同作用下產(chǎn)生的大面積結(jié)垢和嚴(yán)重腐蝕穿孔;而列管更換中焊接質(zhì)量差亦是造成廢熱鍋爐多次泄漏的重要原因.其次,對(duì)管板及其與管子連接處角焊縫焊接應(yīng)力進(jìn)行了有限元模擬計(jì)算;根據(jù)疲勞裂紋擴(kuò)展判據(jù)和列管-管板角焊縫焊接應(yīng)力形成原

2、理,用斷裂力學(xué)方法計(jì)算了焊接接頭裂紋尺寸、臨界裂紋尺寸和疲勞壽命,進(jìn)一步說明疲勞裂紋擴(kuò)展速度,表明氣側(cè)焊縫區(qū)與近焊縫區(qū)存在很高的焊接殘余應(yīng)力;在交變載荷作用下,高應(yīng)力區(qū)易發(fā)生疲勞裂紋擴(kuò)展,導(dǎo)致廢熱鍋爐多次泄漏.同時(shí)還對(duì)廢熱鍋爐進(jìn)行了熱力計(jì)算與分析,發(fā)現(xiàn)廢熱鍋爐的熱負(fù)荷設(shè)計(jì)是保守的,未超過臨界負(fù)荷,水循環(huán)平均特性合理,但局部水循環(huán)不盡合理,導(dǎo)致局部結(jié)垢、升溫和腐蝕.根據(jù)所分析的廢熱鍋爐失效原因,提出了防止廢熱鍋爐失效的措施.在運(yùn)行時(shí),確保

3、水質(zhì)指標(biāo),控制開車、停車速度,保持裝置運(yùn)行穩(wěn)定;在列管出現(xiàn)大量泄漏后需要更換列管時(shí),注意取管和列管焊接順序,保證焊接質(zhì)量,焊后熱處理時(shí),防止出現(xiàn)加熱板斷電現(xiàn)象,造成管板上存在巨大焊接應(yīng)力;在管板上出現(xiàn)少量泄漏時(shí),采用金相、著色、磁粉、測厚、氣密性試驗(yàn)、水壓試驗(yàn)等方法進(jìn)行查漏,消除裂紋后補(bǔ)焊,并進(jìn)行焊后熱處理;在結(jié)構(gòu)上,建議調(diào)整下降管位置,增加中間隔板,改善局部水循環(huán);在管口保護(hù)上,保護(hù)套管長度增長;在管箱保護(hù)上,將剛玉質(zhì)澆注料改為剛玉磚