超高压管式反应器检测技术研究

论文摘要

超高压反应器在现代石油化工工业聚乙烯生产中应用广泛，是EVA装置的关键设备。但由于超高压反应器长年在自然环境和液位变化条件下运行，承受高温、易燃、易爆、剧毒或腐蚀介质的高压力等多种不利因素影响，不可避免地受到各种损伤。特别是环境中的化学腐蚀和电化学腐蚀所引发的腐蚀穿孔、裂纹扩展以及破裂等，一旦发生爆炸或泄漏，往往并发火灾和中毒等灾难性事故，引起严重灾害和环境污染，给国家财产造成巨大损失，给社会经济、生产和人民生活带来严重损失和危害。因此，超高压反应器检测与修复一直受到国内外有关企业和工程技术人员的重视。本文借助ANSYS软件分析超高压反应管自增强过程的力学状态，通过数值模拟得到反应管自增强过程的应力变化趋势和残余应力分布特征，为自增强过程的涡流与声发射监测提供理论依据。并在超高压反应管自增强之前，采用涡流对超高压反应管进行表面缺陷检测，得到反应管表面缺陷分布特征。其次利用声发射进行自增强过程中动态监测，通过声发射特征参量的变化规律分析材料内部残余应力的状态，与涡流检测结果作对比研究。进而对所检测的化工装备进行综合分析评价。比较声发射检测技术与涡流检测技术的数据结果，可以看出，使用声发射技术能够准确反映超高压反应管活性缺陷以及反映残余应力的剩余状况，相对于其他方法具有准确、高效与安全的优点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 创新点摘要
• 第1章 绪论
• 1.1 超高压技术的现状
• 1.1.1 超高压容器、超高压技术的发展
• 1.1.2 超高压技术及超高压反应器的现状及意义
• 1.1.3 超高压管式反应器的发展
• 1.2 自增强技术的发展及应用
• 1.3 国内外超高压反应管安全检测的研究与发展
• 1.3.1 国外现状
• 1.3.2 国内现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 超高压反应管自增强应力衰减机理分析及 ANSYS 分析
• 2.1 超高压反应管自增强应力衰减机理分析
• 2.1.1 自增强简介
• 2.1.2 超高压管式反应器基本结构及工作特点
• 2.1.3 自增强技术数学模型
• 2.1.4 损伤区残余应力数学模型
• 2.2 超高压反应管自增强 ANSYS 分析
• 2.2.1 反应管有限元模型
• 2.2.2 残余应力有限元模型
• 2.2.3 操作压力下超高压反应管有限元模型
• 2.2.4 操作压力与残余应力相叠加有限元模型
• 第3章 超高压反应管涡流检测实验
• 3.1 涡流检测技术
• 3.1.1 涡流检测的基本原理
• 3.1.2 涡流检测应用于超高压容器
• 3.2 超高压反应管涡流检测实验
• 3.2.1 实验过程
• 3.2.3 实验结果分析
• 第4章 超高压反应管残余应力声发射检测实验
• 4.1 声发射检测技术
• 4.1.1 声发射检测的基本原理
• 4.1.2 声发射检测的特点
• 4.1.3 声发射检测应用于超高压容器
• 4.2 超高压反应管声发射检测实验方案
• 4.2.1 超高压反应管基本参数及使用情况
• 4.2.2 实验装置
• 4.2.3 传感器布置图
• 4.2.4 实验过程
• 4.3 再次自增强过程声发射检测实验结果分析
• 4.3.1 声发射特征参数相关分析
• 4.3.2 声发射级别评定结果
• 4.3.3 超高压反应管的再次自增强
• 4.3.4 三种检测结果比较
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文摘要