PTA加氢反应器修补工艺研究

论文摘要

在化工工业中,采用高温高压加氢精制技术已有几十年的历史。为了提高油品的品质,在石油加工工艺过程经常采用到加氢工艺与相关装置。加氢工艺的推广应用非常迅速,加氢工艺必须在高温高压临氢条件下才能够实现。但由于加氢反应器长期在高温高压临氢状态下,反应器容易产生材质的氢致开裂、点蚀等关于氢脆的一系列问题,且有一部分氢通过渗入、扩散等途径溶解于钢中。氢致开裂与氢的联合作用会对加氢反应器产生极大的危害。如何消氢及修复加氢反应器氢致开裂等问题是目前石化行业关注的问题。本文对一台加氢反应器混合气接管裂纹的修复问题进行研究。通过对反应器接管裂纹的检测与分析,找出了导致接管裂纹的的主要原因是应力腐蚀,而氢的存在加剧了裂纹的产生和扩展；采用电解充氢方法对不锈钢试样和堆焊层试样进行充氢实验,通过甘油置换增量法测定了试样氢在304L不锈钢和堆焊层中的平均扩散氢浓度。研究氢扩散速率为更好的预测和修复加氢反应器氢致开裂提供参考数据。在此基础上制定消氢工艺和裂纹修复方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 背景
• 1.2 加氢反应器氢致开裂行为的研究进展
• 1.3 加氢反应器脱氢研究
• 1.4 加氢反应器对修复技术的应用现状
• 1.5 本文研究的内容
• 第2章 加氢反应器接管裂纹失效分析
• 2.1 对接管裂纹的检测及分析
• 2.1.1 T接管裂纹金相检查
• 2.1.2 接管裂纹成因分析
• 2.2 T接管应力计算及评定
• 2.2.1 总体方案确定
• 2.2.2 原有结构的有限元数值计算
• 2.3 小结
• 第3章 加氢反应器材质充氢与消氢工艺研究
• 3.1 试验方案的确定
• 3.1.1 电解充氢消氢方案的确定
• 3.1.2 试样加工方法及规格
• 3.2 实验结果
• 3.2.1 304L不锈钢充氢实验结果及分析
• 3.2.2 堆焊层试样的充氢实验结果及分析
• 3.3 实验小结
• 第4章 修补方案制定
• 4.1 消氢处理
• 4.2 接管内壁修补方案制定
• 4.3 补焊后应力计算
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢