石油化工设备技术

2017年, 第38卷, 第1期　刊出日期：2017-02-01

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2017 (1): 0-I0004.

摘要 ( 178 )

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静设备

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板壳理论在压力容器强度设计中的经典应用之二——八种压力容器壳体的强度计算方法分析（上）

桑如苞；夏少青；闫东升

2017 (1): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.001

摘要 ( 413 )

PDF（pc）(448804KB) ( 356 )

GB150和GB／T151是关于压力容器设计、制造等方面的两个主导标准，其中列入了8种受压壳体和4种管板的计算方法。这些元件的计算公式都是基于板壳理论弹性分析推导所得，由于涉及较复杂的数学及力学知识，使广大压力容器设计人员对此不便深入学习理解。文章深入浅出地以材料力学为基础，以结构变形与应力的关系全面诠释上述各元件由板壳理论弹性分析所得的计算公式、应力分布规律和设计计算要点，使设计者便捷地深入掌握理解各元件的计算方法和要点，有效提升设计技术水平。

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板壳理论在压力容器强度设计中的经典应用之一——四种换热器管板强度设计技术分析（下）

周耀；桑如苞；夏少青；闫东升

2017 (1): 7-11. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.007

摘要 ( 309 )

PDF（pc）(320863KB) ( 435 )

以直观的变形与应力的材料力学关系对管板复杂应力进行定性受力分析，深入浅出地阐明各种管板应力的产生机理和计算原理，重点揭示不同管板计算方法间的差别与贯通性。其比繁复的汤姆逊函数所表述的定量力学分析，复杂的公式推导更加便于理解。以固定管板计算原理为基础，解决各种结构的浮头管板、填函管板及柔性管板的计算问题，并应用一次结构法使管板设计更为科学合理且经济安全。以4种特殊结构的“U形”管板换热器管板和4种特殊结构弹性基础管板为例，说明如何应用GB／T151管板计算方法进行管板的应力的计算。

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单元与网格密度对有限元分析结果的影响

邓记松

2017 (1): 12-15. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.012

摘要 ( 440 )

PDF（pc）(1725128KB) ( 318 )

利用ANSYS进行压力容器应力分析设计，单元类型、单元技术和网格密度直接影响有限元结果的准确性。以筒体开孔接管的有限元分析为例，采用8节点Solid185单元和20节点Solid186单元，对不同单元技术和网格密度的计算结果进行对比和分析，讨论了这两种六面体单元的适用性。在利用有限元ANSYS进行压力容器应力分析设计时，可优先采用Solid185单元的增强应变单元技术和Solid186单元的缩减积分单元技术。单元类型和单元技术对应力线性化结果中的薄膜和弯曲应力影响较小，而对线性化结果中的非线性部分即峰值应力的影响较大，在进行疲劳分析时需慎重选择。

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焊入式固定管板换热器管板设计及计算方法探讨

刘春雷；王守杰；杨国政

2017 (1): 16-20. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.016

摘要 ( 393 )

PDF（pc）(2443860KB) ( 341 )

在分析焊入式固定管板换热器管板结构特点基础上，探讨了该类结构管板的几种计算方法，并结合实例，详述了各计算方法的特点及适用性，并对管板计算结果进行了比较，提出焊入式按压差设计的高压固定管板换热器，在换热管与壳体温差小、线膨胀系数相近的情况下，采用基于AD规范的薄管板设计方法是适用的，且有一定的优势。

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固定管板应力计算方法在浮头管板和填函管板上的变通应用

闫东升；陈昊

2017 (1): 21-25. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.021

摘要 ( 352 )

PDF（pc）(326139KB) ( 272 )

通过分析浮头管板和固定管板周边的剪力开口弯矩的差别与联系，指出对固定管板变通处理后，可以解决浮头管板的计算问题。文章给出了具体的变通方法，并用一工程算例验证了其正确性。在此基础上，按照变通方法解决了文献所提的“对于工程设计所取管板有效厚度δ（实际）大于GB／T151所得到的最小管板厚度δ时，如何得到管板和换热管的实际应力”的问题。此外，使用浮头管板的计算方法，对文献所提问题给出了“许用应力折算法”和“压力折算法”等两种计算方法。计算结果表明这两种方法均可用。

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CNG常规加气站储气设施配置研究

赵雯晴；张健中；许光；周日峰

2017 (1): 26-30. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.026

摘要 ( 253 )

PDF（pc）(299997KB) ( 273 )

建立CNG常规加气站动态模型，对不同储气设施配置下的汽车加气和储气设施充气过程进行了仿真计算，结果表明：在同一配比下，单瓶／井水容积越大，储气设施容积利用率越高；同一单瓶/井水容积下，储气设施容积利用率（1：2：3）〉（1：1：1）〉（1：1：2）；对于储气设施总容积固定的CNG常规站，宜选用单瓶/井水容积较大而储气设施个数较少的配置来提高容积利用率；汽车连续加气时，常规站内压缩机总能耗周期性呈阶梯状增加，单瓶／井水容积增大，压缩机启动频率降低，但平均能耗变化不大。

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法兰设计方法对水压试验工况的适应性分析

王小敏

2017 (1): 31-33. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.031

摘要 ( 176 )

PDF（pc）(194149KB) ( 281 )

法兰失效分为密封失效和强度失效，密封失效是法兰的主要失效形式。文章针对法兰水压试验工况的密封问题，就法兰的螺栓面积、法兰强度、法兰刚度、垫片强度四个问题进行了讨论，说明Waters法能适应水压试验工况时强度、刚度密封的要求。

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稀醋酸酐冷凝器流体弹性不稳定性分析

段振亚；宋晓敏；聂清德；樊东东

2017 (1): 34-37. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.034

摘要 ( 327 )

PDF（pc）(1299682KB) ( 260 )

流体弹性不稳定性是最常见、最具破坏性的换热器管束激振诱因。但由于两相流的流体弹性不稳定性研究尚不成熟，国内外各个标准给出的分析方法，仍然是基于单相流的理论，尤其是临界流速的计算，并未考虑两相流流型的影响，是不完善的。文章以稀醋酸酐冷凝器为研究对象，分别采用GB／T151-2014《热交换器》计算方法和推荐的两相流计算方法来校核管束的流体弹性不稳定性，并对不同计算方法进行对比与分析。结果表明：针对文章算例，采用GB／T151-2014《热交换器》计算方法得到的临界速度比按两相流计算得到的临界速度高，会为换热器埋下流体弹性振动的隐患。

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工业炉

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炼油厂加热炉烟气余热的深度回收

艾国

2017 (1): 38-42. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.038

摘要 ( 347 )

PDF（pc）(2574581KB) ( 284 )

炼油厂加热炉排放的高温烟气，即使已经被回收过余热了，但仍然含有很大的余热，主要是燃料高热值中水分的冷凝热。这种热量，具有数量大、温位低的特点，常规余热回收系统无法实现高效回收。文章介绍了采用低温发电技术回收的方法，能将这种低温位的热量转换成电能的方式进行回收利用，从而，原本单纯的“热效率”，此时可以广义地称为“能效率”，数值也从原来的92％提高到约95％或以上，大大节约了能源。

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动设备

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乙烯裂解装置汽轮机组增效降耗改造分析

岑奇顺；张辉

2017 (1): 43-48. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.043

摘要 ( 320 )

PDF（pc）(3769340KB) ( 260 )

针对乙烯裂解装置已运行20年的裂解气压缩机和丙烯压缩机的两台汽轮机组实施的增效降耗改造进行分析，描述了两台汽轮机组的运行状况，分别分析了2003年扩能改造和2015年底增效降耗改造的过程，同样是在机壳不变的情况下通过更换内件达到不同的目的，而增效降耗改造的内件则是采用了经过研发的先进高效件替换的，改造后在做功能力提高5％的基础上实现了提高效率约4％，减少高压蒸汽消耗10t／h上，节能效果明显。对于已运行20年的汽轮机节能改造具有指导意义。

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催化裂化装置烟气轮机故障过程分析

董飚；陈建荣；徐磊

2017 (1): 49-51. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.049

摘要 ( 245 )

PDF（pc）(2347830KB) ( 239 )

结合检修过程、零部件的损坏程度、总管油压的变化，对催化裂化装置烟气轮机动叶片断裂、振动剧烈、轴承润滑油进油管断裂的故障过程进行了分析。初步判断是油管开裂、断裂，造成轴承缺油严重损坏，引起机组剧烈振动，但是随着检修的不断深入，结合轴瓦损伤不严重、转子动叶片断裂的情况，最终认为故障是由于动叶片突然断裂，转子动平衡被破坏，使得存在焊接质量问题的润滑油管道焊缝开裂、断裂。

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加氢改质装置分馏塔底泵振动原因分析与处理

阿卜杜艾尼；卡地尔亚·尔肯江；潘从锦；木合塔尔·买买提

2017 (1): 52-55. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.052

摘要 ( 290 )

PDF（pc）(2307456KB) ( 256 )

某石化公司加氢改质装置分馏塔底泵自投运以来。故障频发·尤其以振动超标、机械密封泄漏居多。通过分析该设备历次检修中的故障表现，应用相关理论知识进行推证，认为转子附加交变径向力和轴向力过大是造成故障的根本原因。在此基础上提出并实施了采取扩大平衡孔直径的解决措施，取得了显著的成效。实际应用结果表明：增大平衡孔的面积可以显著减小轴向力，从而有效解决泵振动大的问题。

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材料与焊接

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双相不锈钢焊接技术研究

李冬毓；张永明

2017 (1): 56-58. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.056

摘要 ( 349 )

PDF（pc）(1744698KB) ( 427 )

双ASTM A790 S31803双相不锈钢的焊接为实例,根据对双相钢焊接性的分析，对S31803双相钢管进行了工艺评定试验，确定了通过采用控制层间温度、快速冷却等技术措施，使焊接接头获得了适当比倒的奥氏体和铁素体组织。从而保证了双相钢焊接接头具有良好的综合力学性能、耐腐蚀性能。

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设备管理

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提升设备预知维修管理水平的研究与实践

于月

2017 (1): 59-62. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.059

摘要 ( 422 )

PDF（pc）(2648477KB) ( 261 )

状态监测是设备维修管理的关键技术，深入和拓展这个关键技术是实现和提升设备预知维修管理的重要措施。文章通过建立转动设备预知维修管理网络化平台，运用CBM9000预知维修管理。与DCS控制融合，实现对转动设备全天候的有效监控，全面提升企业生产设备安全运行的综合管理水平。通过一个典型案例分析，凸显状态监测对关键设备的安全运行全方位监护的技术措施，可全面降低设备监控成本，对设备长周期安全运行及全厂降本增效起到了良好效果。

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状态监测与分析

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能量回收机组异常振动故障的分析诊断

屈世栋

2017 (1): 63-66. DOI: 10.3969/j.issn.1006-8805.2017.01.063

摘要 ( 418 )

PDF（pc）(2174132KB) ( 287 )

介绍了桌石化装置能量回收机组运行过程中烟气轮机（简称烟机）出现的异常振动故障情况。通过在线振动监测．对机组振动信号的特征谱图、历史运行数据及机组结构进行综合分析．找出了引起机组振动故障的主要原因：烟机内部有部件断裂、脱落或有外部异物进入．造成烟机转子发生摩擦碰磨，使得转子对中状况恶化．增大了机组轴向载荷而导致机组轴位移超标至连锁停机。

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