再生器内燃法整体热处理强度刚度分析.pdf

《再生器内燃法整体热处理强度刚度分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第54卷第3期2017年6月化工设罱与管道PROCESSEQUIPMENT&PIPINGV01．54No．3Jun．2017再生器内燃法整体热处理强度刚度分析顾善球(上海石化机械制造有限公司，上海200540)摘要：对重油催化裂化装置催化单元再生器采用内燃法进行整体热处理时的强度刚度进行了分析计算与稳定性校核。为热处理操作过程的安全运行提供了理论支撑，也为今后类似大型设备的现场整体热处理提供了理论依据。关键词：再生器；内燃法；热处理；强度：刚度中图分类号：TQ050．2：TH123文献标识码：A文章编号：1

2、009—3281(2017)03-0013—005某改造工程项目重油催化裂化装置催化单元核心设备再生器。设备壳体材料为Q345R、厚度26～60mm，外形尺寸为咖14300mm／咖10800mm／咖7700／mm×61895mm，壳体金属重量达632t，设备需整体消应力热处理[1-3]。因受运输条件制约，设备需在装置现场分7大段进行预制，然后在基础上立式组对环缝。再生器裙座底环板直径10808mnl，标高26810InlTl，在裙座底板下面有一段西7700mlTl×15783mm的分段壳体，该壳体必须待裙座

3、底环板安装完成后，采用倒装法才能与裙座段进行环缝组对[4-5]o因此，在裙座段壳体安装就位前，该分段壳体必须预沉至框架内，才能采用倒提方法完成环缝组对。按照原先项目策划，拟在装置现场临时搭建一个直径中16000mm高11000ITlnl的立式简易装备式微机控制电加热炉，用于再生器分段炉内热处理，然后在基础上对分段组对环缝采用电加热方式进行局部热处理。随着项目进程的推进，考虑到施工场地、用电量与施工周期、设备整体质量等综合因素，经权衡利弊与经济分析后，决定在基础上对再生器进行内燃法整体消应力热处理[6-8]如

4、图1所示。1内燃法热处理图1再生器内燃法热处理示意图Fig．1SketchmapforInternalCombustionHeatTreatmentofRegenerator再生器消应力热处理采用内燃法整体热处理，基金项目：如图1所示。由于再生器有两次变径，使得再生器的直径由下至上分成三段，分别是咖7700，砌、摆霎暑羿!咖108001T11TI、巾14300mn'l，变径过程由下至上为中石化科技开发项目：加氢反应器2．25Cr-lMo厚钢板应用技术开发(W10004)。2017．04．28顾善球(1962

5、一)，男，上海人，工程师。主要从事压力容器制造与现场施工工作。14化工设置与管道第54卷第3期由细变粗，由于加热气体经过变径段后，体积自然膨胀，温度会急剧降低，且整个设备高度与直径之比大，所以为保证热处理温度，需使用两台燃烧器同时加热的方式进行热处理。第一台设置在底部管口法兰N7接口处(ELll535mm)，将燃烧器通过连接法兰与N7管口相连，燃烧器产生灼热高速旋转的热气流在再生器内经过对流传导，达到壳体均匀加热之目的，从而确保加热工艺的可靠。第二台设置在西10800mm段M4人孑L处(EL32810mln

6、，约再生器1／3高度处)通过设置临时连接法兰将燃烧器与人孔对接，并设置弯管等工装将喷嘴安装在壳体中心位置，对上段壳体(咖14300mm)进行补温加热，使整个再生器的轴向温差控制在设定范围内，确保热处理温度达到工艺要求。为保证筒壁热处理温度的均匀性，避免产生较大温差应力，在设备的外部还设置厚度为100mm的保温层。2热处理过程强度刚度分析计算再生器内燃法整体热处理时，设备处于高温状态，此时筒体材料的弹性模量和屈服强度下降很大，材料在重力以及温差应力作用下有产生强度破坏或失稳的可能，因此需对再生器热处理过程中的

7、强刚度进行分析计算。2．1材料高温性能热处理恒温温度620±20℃，考虑测温的偏差，按650℃的材料力学性能进行分析计算。由于GB／T150中Q345R材料的高温性能仅到450℃，因此本项目进行中采用三组试样进行650℃高温拉伸试验，取650℃试验结果最低组数据，筒体材料Q345板不同温度下的有关物理性能参数见表1。此温度下材料的弹性模量=99100MPa，屈服应力=125MPa，泊松比v=0．3。保温材料导热系数见表2。表1Q345板不同温度下的有关物理性能参数Table1PhysicalProperty

8、ParameterofQ345steelplateunderdifferenttemperature注：取650℃试验结果最低组数据、碧≤隧≯保温树藕赣鍪黼钳焖遴鬻澜激下黪簿熬数Table2Heatconductivitycoefficientofthermalinsulationmaterialaluminiumsilicateacupunctureblanketunderdifferenttemperatur