化工过程设备流动腐蚀预测及智能防控技术研究

来源 :第九届全国压力容器学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mistbaby
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针对石油化工、煤化工等流程型工业普遍存在的流动腐蚀失效现象,研究分析传热设备及管道阀门类设备的铵盐结晶沉积、冲刷腐蚀、流动磨损和空化气蚀等流动腐蚀失效机理;基于模拟实验,建立流动腐蚀特性数据库,指导化工过程设备的设计选材;构建化工过程设备流动腐蚀大数据平台,结合失效表征参数群的自主编程建模,设计开发集流动腐蚀状态监测、预测预警、风险评估等功能模块为一体的专家诊断监管平台,指导基于流动腐蚀失效模式的预测评估和基于风险校核的在役检验,全面推进设备耐流动腐蚀设计、制造、运行、检验等全寿命周期的安全科学管理.
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为实现-100℃低温厚壁容器国产化,制造出满足-100℃低温工作条件下使用的大型、厚壁钢锻件,开发了3.5%Ni型低温大锻件用钢,针对大型筒体锻件的特点及理化性能要求,分析了冶炼、锻造、热处理等工序的难点,在进行大量的工艺试验的基础上,制定出并实施了制造工艺,经过筒体锻件的解剖及理化检验,证明所采用的工艺方法是非常有效的,完全满足-100℃低温厚壁容器的质量要求.
依托于国内4个大型LNG储罐建设项目,对国产06Ni9DR钢板开展了大批量实物性能检测工作,主要检测项目为化学成分、室温拉伸性能、冷弯性能和-196℃低温冲击性能.抽样检测的钢板来源于国内3家大型9%Ni钢生产企业,共计7708张,涉及厚度范围6~28.5mm.统计结果表明,国产9%Ni钢板总体合格率在95%以上,其中厚度6~8mm薄板的性能波动幅度相对较大,成品合格率在92%左右,而厚度8mm以
P92钢因其在高温条件下具有优异的抗氧化性能、高温蠕变性能以及较低的热膨胀系数,而被广泛应用于超超临界发电厂的主蒸汽管道等厚壁部件.通过130MPa、650℃不同预疲劳周次条件下的高温蠕变试验以及运用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等微观分析技术对预疲劳载荷对P92钢蠕变性能的影响进行了分析.试验结果表明:预疲劳载荷严重降低了P92钢的蠕变性能,并且这种降低趋势随着预疲劳周次的增
利用光学显微镜不同正火温度的试验钢的显微组织进行观察和分析,并研究了正火温度对钢板热轧态、正火态显微组织和力学性能的影响.试验结果表明,试验钢的金相组织为"铁素体+珠光体"的复相组织,正火热处理可细化铁素体晶粒,并减轻珠光体的带状偏析.随着正火温度的升高,试验钢的晶粒粗化,试验钢中软相和硬相的强度差变大,屈强比降低,低温冲击性能下降.
为研究X90管线钢的断裂行为,在常规拉伸试验机上对X90管线钢进行5种不同圆棒缺口的拉伸试验和低应变速率拉伸试验,利用hopkinson拉杆试验装置进行高应变速率拉伸试验.试验发现:应力三轴度越高,断裂应变越低,断裂前损伤吸收能也越低.应力三轴度值增加2.43倍,断裂应变减少29%,断裂前损伤吸收能降低71%.应变速率对断裂应变的影响较小,准静态和高速状态下,差异不到4%.
压入试验以其微损的特性广泛应用于材料力学性能的获取,其中断裂韧度的获取一直是研究的热点.本文作者针对核设备用SA508-3钢,深入探讨了广泛应用的临界压入能模型(CIE模型),该模型中有效弹性模量的计算公式基于刚性压头压入弹性半空间求得,与实际情况有所偏差,因此本文针对弹塑性材料在大压痕深度下的实际变形情况,考虑卸载前材料的塑性变形,应用新的弹性模量计算模型.随着压入深度的增加,有效弹性模量降低,
通过高温拉伸蠕变试验,获得了改进型的9Cr-1Mo耐热钢在温度为565℃、应力范围200~250MPa条件下的蠕变应变-时间曲线,并研究了其蠕变变形及断裂行为.蠕变试验数据分析结果表明,最小蠕变速率与应力之间呈幂律关系,最小蠕变速率和断裂时间之间遵循Monkman-Grant和修正的Monkman-Grant关系式.通过拟合计算可得,CMG和CMMG的值分别为0.08和0.78.借助OM、SEM等
小试样是测量在役设备蠕变力学性能的重要方法.固支直杆弯曲小试样因受力简单,能够得到断裂数据,具有较大的研究价值.然而对于其基础理论还不统一,使其应用受到一定的局限.本文基于梁弯曲理论,对已有的固支直杆蠕变变形公式进行修正,进而引入全局变形理论,建立固支直杆位移应变转换公式,并结合单轴拉伸试验数据,比较两种理论的可用性与准确性,在此基础上,对固支直杆小试样蠕变变形过程进行详细分析.研究结果表明,修正
本文提出了纯Ⅱ型幂律蠕变裂纹尖端场的高阶渐进分析方法,并使用数值方法求解不同蠕变指数下的了纯Ⅱ型幂律蠕变裂纹前三阶解答,给出了纯Ⅱ型蠕变裂纹尖端高阶应力指数,分析了纯Ⅱ型幂律蠕变裂纹尖端场高阶渐进解的结构.基于给出的纯Ⅱ型幂律蠕变裂纹高阶渐进解及应力损伤模型,提出了考虑高阶项影响修正的针对含纯Ⅱ型幂律蠕变裂纹结构时间相关失效评定曲线图(Time-dependent failure assessme
纳米晶体材料由于其特殊的微观结构使得其具有常规粗晶材料所不具备的一系列优异的力学性能,如较高的屈服强度、硬度及良好的耐磨性能.然而其特殊的微观结构和变形机理也使得材料内部的损伤演化过程与常规粗晶材料有很大不同.本文在充分理解常规粗晶材料中损伤演化过程以及纳米晶体材料变形机理的基础上以铜基纳米晶镍涂层为研究对象,在室温下对涂层进行了拉伸力学性能测试及划痕测试,利用3D数字图像相关法及场发射扫描电镜分