超高压反应管是聚乙烯反应器装置的核心部件,经自增强处理后获得有益的残余应力,其弹性承载能力和疲劳寿命大为提高。残余应力场水平能够反映反应管的安全服役状况。自增强残余应力在运行工况下会发生松弛行为,并逐渐衰减降低,容器操作时的平均应力增加,会对设备的安全运行产生消极的影响,从而导致超高压容器的疲劳寿命降低。我国目前再役的聚乙烯超高压生产装置大都已进入设计寿命的中后期阶段,对超高压反应管当前内部残余应力状况进行准确的计算分析十分重要,以利于估算其实际运行寿命。超高压设备一旦发生泄漏爆炸等事故,会严重威胁到安全生产,并造成巨大的经济损失和人员伤亡。本文以实际生产中的聚乙烯超高压反应管为研究对象,以自增强残余应力的产生分布、松弛衰减、再分布为主线,对反应管自增强残余应力的特性进行研究,从理论和试验两个方面开展研究工作。本的主要工作包括:(1)研究了反应管自增强残余应力的产生机理,根据Mises屈服条件计算自增强残余应力沿反应管壁厚的分布,利用ANSYS有限元软件对反应管自增强处理过程进行模拟分析;(2)研究了反应管自增强残余应力的松弛特性,利用X射线残余应力测定仪对反应管筒节端面进行残余应力测量,得到反应管端面环向残余应力沿壁厚方向的分布情况和外壁面环向残余应力值,与理论计算值对比分析反应管端面的残余应力的实际衰减情况;(3)对反应管进行了再次自增强处理试验,动态监测反应管内部压力和外壁环向轴向应变的变化,根据理论分析推算弹塑性半径位置及残余应力的再分布情况,并利用试验中实际? to ? pi曲线图来检验弹塑性界面半径,利用反应管内壁与外壁残余应力的关系式由再次自增强处理后外壁的残余应力推算内部残余应力,并与理论计算值进行对比以验证残余应力再分布情况。本研究是超高压管式反应器安全寿命评估课题的一部分工作,对揭示整个反应管残余应力特性具有重要的作用,为自增强残余应力的再次自增强处理过程提供了新思路和理论依据。