石油化工设备技术

2024年, 第45卷, 第6期　刊出日期：2024-11-15

上一期

静设备

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基于XGBoost的石化设备安全阀失效风险预测方法研究

陈中官,袁文彬,程伟

2024 (6): 1-4,30. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.001

摘要 ( 58 )

安全阀是保障石化设备安全的最后一道屏障，对安全阀失效风险的预测越准确，越有利于石化设备的安全长周期运行和安全阀检修计划的合理安排。为高效准确预测安全阀的失效风险，提出一种基于XGBoost算法的安全阀失效风险评估方法。该方法是一种基于数据驱动的预测方法，采用XGBoost算法建模，优选影响安全阀失效风险的关键特征参量来实现安全阀失效风险的预测。实验数据表明，该方法对安全阀失效风险预测结果良好，在安全阀测试集上准确率为94.0%，优于传统机器学习方法的精度。此外,该方法还可为安全阀校验周期的确定提供参考依据。

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内浮顶罐浮盘产品现状及其耐火性能研究进展

刘微,叶航,乔群,陈志强,赵春霞

2024 (6): 5-11. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.002

摘要 ( 62 )

在石油化工领域，内浮顶罐因内设内浮盘核心构件，常被认为可通过减少油气挥发的方式降低此类储罐的火灾发生率，但实际应用中仍有相关火灾事故的报道。文章分析了国内常用内浮盘产品的类型、应用特点及存在的缺点与不足，对基于内浮盘安装、使用和维修过程中常见的火灾安全问题进行了概述，并在此基础上剖析了现阶段通过结构设计及优化研发的各类内浮盘新产品的主要设计思路，同时，对国内外标准规范中涉及的内浮盘防火要求以及耐火性能测试标准现状进行了比较与总结，最后探讨了现阶段国内石化储运领域中使用的内浮顶罐的缺陷、国内外内浮盘消防安全研究的差异以及该构件产品的未来发展重点。

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深度调峰工况下锅炉典型爆管位置损伤机理分析

任福虎,乔永茂,郭秋实,于伟强,樊利军

2024 (6): 12-17. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.003

摘要 ( 47 )

某火电厂DG-2070/17.5-Ⅱ4型锅炉近些年在运行时，水冷壁多处常常发生拉裂现象，为此，文章以深度调峰工况下锅炉水冷壁与包墙过热器交接处的典型爆管位置为研究对象，建立有限元分析模型，分析了不同升温速率和炉内最终温度对典型爆管位置的热应力和变形影响。结果表明：明显的温度过渡区域和应力集中点是管道损伤的主要区域；更高的炉内最终温度是导致T形口出现损伤的主要原因，升温速率对结构损伤的影响相对有限。根据上述研究结果，建议降低T形口处水冷壁弯管和包墙变径管处的不连续性并优化鳍片与管道的连接方式，以降低管道流致振动带来的影响，避免爆管发生。

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塑性垮塌二元评定准则在压力容器分析设计中的应用

左安达,罗从仁,姜凤银

2024 (6): 18-23,35. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.004

摘要 ( 43 )

一次加载情况下的塑性垮塌失效是压力容器需重点防范的失效模式之一。文章介绍了一种塑性垮塌二元评定准则。该准则综合吸收了ASME规范强度准则和EN标准变形准则的设计理念，并借鉴了确定许用应力的思想，可同时防止塑性垮塌和过度塑性变形。该准则的评定可基于载荷-抗力系数法并通过弹塑性分析一次性实现。弹塑性分析需采用材料的真实应力-应变曲线，并考虑几何非线性效应。文中以圆柱壳上大开孔接管结构为例，详细介绍了该准则在有限元软件中的实现方法并给出了详细的评定步骤。将该二元准则与应力分类法的评定结果进行对比发现，应力分类法关于塑性垮塌失效的评定准则对某些结构承载进行评定时，可能会出现过于保守的情况，二元准则相较于应力分类法更为先进和精确，能给出较为合理的适中方案。

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动设备

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压缩机可倾瓦轴承动静态特性分析及其国产化改造

许飞,王德强

2024 (6): 24-30. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.005

摘要 ( 51 )

针对引进的压缩机可倾瓦轴承，运用滑动轴承性能数据库技术，计算分析了转速、瓦间隙、进油压力和进油温度对可倾瓦轴承动、静态特性的影响规律。结果表明：随着瓦间隙的增大，瓦油膜力减小，摩擦功耗降低，瓦温降低，而油膜厚度、瓦进油量、泄油量增大；随着进油温度的升高，油膜力减小，摩擦功耗降低，最小油膜厚度减小，瓦温相应地升高；在进油压力0.10~0.20 MPa范围内，进油量、泄油量和摩擦功耗随着进油压力的升高略有增加，而偏心率、油膜力、瓦温和最小油膜厚度随进油压力的增加基本不变。该研究结果对机组轴承的设计及机组维护具有一定的指导意义。利用上述研究成果并立足国内工艺技术，实现了某进口压缩机轴瓦的国产化替代。

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HDPE卧式沉降离心机分离性能研究

于明伟,刘静慧,石磊,王伟

2024 (6): 31-35. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.006

摘要 ( 40 )

沉降离心机在固液分离领域应用广泛，其分离性能是影响设备性能的重要指标。文章介绍了HDPE卧式沉降离心机的设计原理和结构型式，从离心机转鼓直径、转鼓长径比、转鼓半锥角、颗粒粒径和物料粘度等方面分析了影响离心机分离性能的因素，以期能够为生产运行提供指导，并为同类装置相关设备的运行提供参考。

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标准与规范

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换热管接头强度焊缝尺寸标准研究

刁晓丹,张迎恺,高磊

2024 (6): 36-39,17. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.007

摘要 ( 41 )

换热管与管板接头的焊接是热交换器制造过程中的关键工序，强度焊的接头质量既要保证接头的拉脱力，又要保证接头的密封性，其连接质量直接关系到换热器的安全、平稳运行。文章分析对比了国内外相关标准规范对管接头强度焊缝尺寸的要求，根据对比研究结果，建议GB/T 151标准在升版时与国外标准规范统一，采用最小泄漏通道尺寸a₀作为强度焊缝尺寸要求，并给出了该尺寸的合格标准建议。

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检维修技术

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减底泵故障原因分析及治理

史俭

2024 (6): 40-43. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.008

摘要 ( 36 )

文章对某常减压装置减底泵在运行过程中机械密封寿命短需频繁更换，以及现场监测发现启停泵存在明显串轴现象的情况进行了介绍。通过对减底泵运行状态进行全面分析，提出了对泵头结构和密封形式进行改进的具体方案，解决了机泵串轴及密封频繁故障问题，延长了机泵运行周期，消除了高温油泵安全运行隐患。

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裂解气驱动汽轮机进汽调节系统调整与控制

张亚宝

2024 (6): 44-47. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.009

摘要 ( 32 )

进汽调节气阀的可靠性决定了汽轮机能否长周期运行，进而影响到装置产量乃至企业的整体效益。文章介绍了某化工企业装置裂解气压缩机组驱动汽轮机调节气阀的结构特点和故障原因，重点分析了进汽调节气阀的调整方法和技术要点，分析结果表明：使用文中所述的调整方法既可减少检修时间又可保证检修质量，不仅能够为装置检修节约成本，还可为装置平稳运行提供有力保障。该方法是在熟悉机械以及仪表控制工作原理的基础上对以往检修方式的创新，可为同行业在调节气阀检修方面提供可行性执行方案，并为阀梁的实际使用可靠性的提高提供借鉴经验。

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设备管理

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老旧装置静设备设计文件合规性排查数据分析模型研究

苑丹丹,陈嘉怡,苑旭阳,刘洋,张芷筠

2024 (6): 48-53. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.010

摘要 ( 44 )

开展老旧装置设计文件合规性排查有利于精准管控炼化行业发展进程中积累的风险，是统筹好发展和安全的必然要求。文章对获取的老旧装置静设备设计文件排查数据中的文本数据进行机器学习算法研究，构建数据分析模型，旨在获取不符合设计文件合规性的老旧装置的关键信息，并进行分析研究。研究主要包括3方面：一是利用数据预处理方法对文本进行数据清洗；二是利用TextRank算法实现大量文本中关键词和关键短语的自动获取；三是利用LDA算法训练主题模型，实现文本中关键主题的自动生成。利用该方法得到的结果可辅助专家对老旧装置设备的安全风险信息进行快速、精准的排查和评估。

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材料与焊接

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76.5 m高丙烯塔立式整体热处理难点和对策

张建荣

2024 (6): 54-59,66. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.011

摘要 ( 50 )

超大型塔器现场组焊后需进行焊后消应力热处理时，标准规范中推荐优先采用效果较好的整体热处理方式。文中所述的76.5 m高的丙烯塔就是采用现场立式整体热处理的方法进行了焊后消应力热处理。但在高温状态下，塔器的结构强度会有所下降，存在失效风险。为该塔进行立式组焊和热处理的需要，现场搭设了78 m高的脚手架。该脚手架考虑热处理时塔器会发生热胀导致其高度和直径增大的情况，不能按常规做法顶着塔壁搭设，而是需要与塔壁保持一定间距，这种无依靠状态的脚手架如何搭设才能保证安全？采用内燃法进行整体热处理经济实用且效率高，但如何设置燃烧器才能防止塔内件不被烧坏变形？这一系列问题都是实施该方案所面临的难点。文章运用ANSYS软件对该丙烯塔整体热处理过程进行了应力分析，分析结果显示，其强度、刚度和稳定性均满足要求。针对上述一系列难点，也都采取了相应对策，保证了该塔整体热处理的安全顺利完成。文中的处理方法可为大型塔器立式整体热处理的施工提供参考和借鉴。

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腐蚀与防护

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乙烯裂解炉原料预热盘管段腐蚀泄漏原因分析

代广平,赵爱利

2024 (6): 60-66. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2024.06.012

摘要 ( 19 )

裂解原料预热管段与预热盘管的连接段采用异种钢焊接，生产过程中，轻烃介质裂解炉先后发生腐蚀泄漏。为了找出管道腐蚀失效泄漏原因、彻底解决问题，通过宏观检查、化学成分分析、硬度检测和微观电镜扫描，同时结合腐蚀产物成分，对发生泄漏的管段进行了失效分析。分析认为，生产过程中该管段由于工况变化形成的异种钢电偶腐蚀是造成腐蚀泄漏的根本原因。针对上述原因，提出了相应的解决办法，并采用这些方法对其中3台裂解炉进行了改进。目前， 3台裂解炉运行效果良好，未再发现腐蚀泄漏问题。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

2024, Vol.45	No.5	No.4	No.3	No.2	No.1
2023, Vol.44	No.6	No.5	No.4	No.3	No.2	No.1
2022, Vol.43	No.6	No.5	No.4	No.3	No.2	No.1
2021, Vol.42	No.6	No.5	No.4	No.3	No.2	No.1
2020, Vol.41	No.6	No.5	No.4	No.3	No.2	No.1
2019, Vol.40	No.5	No.6	No.4	No.2	No.3	No.1
2018, Vol.39	No.6	No.5	No.4	No.3	No.2	No.1
2017, Vol.38	No.6	No.5	No.4	No.3	No.2	No.1
2016, Vol.37	No.6	No.5	No.4	No.3	No.2	No.1

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期刊简介

SEI“复杂原料百万吨级乙烯成套技术研发及工业应用”项目获国家科技进步一等奖

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