催化裂化油漿系統(tǒng)的沖刷失效研究.pdf

1、本文主要針對(duì)石油化工管道常易發(fā)生沖蝕破壞和焊口部位開(kāi)裂且發(fā)生泄漏事故的實(shí)際情況，以石油化工管道典型管道部件為主要研究對(duì)象。圍繞油固兩相流對(duì)管件的沖蝕破壞情況，展開(kāi)泄漏原因和沖蝕機(jī)理分析，并對(duì)主要部件進(jìn)行數(shù)值模擬。鑒于前人已經(jīng)在多相流沖蝕機(jī)理方面有過(guò)一定的研究，本文主要從泄漏原因、具體管件的沖蝕機(jī)理、危險(xiǎn)部位預(yù)測(cè)，以及工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)沖刷失效程度的影響規(guī)律進(jìn)行研究。 首先，從有失效樣本的彎頭和三通進(jìn)行研究，測(cè)量其壁厚，并通過(guò)對(duì)樣本

2、進(jìn)行金相檢驗(yàn)和掃描電鏡等輔助方法，分析其沖刷腐蝕后的內(nèi)部金相組織以及腐蝕產(chǎn)物。初步確定導(dǎo)致其泄漏的原因是應(yīng)力腐蝕、化學(xué)腐蝕和流體力學(xué)因素。其中流體力學(xué)因素是本文研究的側(cè)重點(diǎn)。 進(jìn)而，本文基于三催化裂化車(chē)間管系容易發(fā)生泄漏的危險(xiǎn)管件進(jìn)行兩相流仿真建模和數(shù)值計(jì)算，并給出建模和計(jì)算方法。同時(shí)分別對(duì)彎頭、三通和閥門(mén)進(jìn)行多種工況、不同參數(shù)、不同結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬，歸納總結(jié)出每種管件在不同情況下的沖刷失效規(guī)律。計(jì)算模擬結(jié)果表明流速、三通內(nèi)徑比、

3、閥門(mén)開(kāi)度、閥門(mén)內(nèi)徑是影響沖刷失效的主要流體力學(xué)因素，生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)充分考慮其變化帶來(lái)的影響，且盡量避免“警戒值”工況的發(fā)生。 最后，本文通過(guò)彎頭的數(shù)值模擬，總結(jié)出彎管兩頰部位是沖刷失效的危險(xiǎn)區(qū)域。本文嘗試性的提出用盲三通代替彎頭以減弱沖刷失效的改進(jìn)方案，并通過(guò)數(shù)值模擬的方法對(duì)彎頭和盲三通的主要影響因素加以比較，分析其可行性。數(shù)值計(jì)算結(jié)果顯示改進(jìn)方案對(duì)彎頭薄弱點(diǎn)的保護(hù)作用是顯著的。 以上研究成果與失效樣本情況比較一致，并且能