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關注創建者:匿名 創建時間:2021-07-26

超壓撕裂的實例教程
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 石油化工安全環保技術 獨山子石化
作 者 | 劉昊陽 丁書文
關鍵詞 | 重油儲罐 超壓撕裂 案例分析
共 3401 字 | 建議閱讀時間 15 分鐘
導 讀
石油煉化過程中,各二次加工裝置的原料通常都會經中間儲罐暫存、緩沖,再由泵送至裝置加工。根據儲存介質的不同性質,儲罐的材質、結構、形狀等也會有不同。按照SH/T 3007-2014《石油化工儲運系統罐區設計規范》的要求,渣油、蠟油、加氫重油、催化油漿等重油儲罐通常為常壓拱頂罐,部分儲罐可設置氮氣密封和呼吸閥,但不是強制性的。
在生產運行過程中,由于生產工況的變化、操作和管理的失誤、自然環境的突變等因素,容易造成儲罐超壓、超溫,嚴重時會引發介質泄漏和火災爆炸事故。其中,超壓是最為常見的一種事故類型。
某石油煉化企業自2017年以來,先后發生11起重油儲罐超壓事件,4次發生罐頂撕裂,其中2020年夏季發生的一起某加氫重油罐(渣油加氫后的重油,作為催化裂化原料)超壓撕裂的事故具有典型性。本文對該罐超壓原因進行分析,并對重油儲罐的設計和操作進行探討,提出應注意的事項。
儲罐概況
加氫重油儲罐是4.8Mt/a催化裂化裝置的原料罐,儲存介質為上游4.0Mt/a固定床渣油加氫裝置送出的加氫后重油,于2017年9月投入使用。加氫重油罐的結構形式為立式拱頂常壓罐,罐頂設氮封和呼吸閥,儲罐的相關參數見表1。
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即,固態枝晶既被連續的液膜分隔,又存在相互之間的接觸,在收縮應力作用下網狀結構被撕裂[114-115]。液化裂紋是熔化道臨近的熱影響區,由于增材熱循環作用,晶界上γ-γ′共晶、粗大γ′相、碳化物和Laves相等低熔點相被重新熔化成液膜,在收縮力作用下沿晶開裂[116]。
研究者認為這種新型自適應水凝膠不僅能夠用于仿生領域,還可作為智能與綠色超分子凝膠潤滑劑用于精確調諧材料表面的摩擦學性能,繼而在智能器件(如自清潔表面和微流體技術)的構筑方面表現出潛在應用價值。
●屬性:
橡膠的密度約為
1.3g/cm3~1.6g/cm3
,撕裂應力為
20Mpa~25Mpa
。(此處應力對比的是材料第一主應力,與整體支座的壓應力、拉應力不同概念)。
不同橡膠具有不同的熔點,天然生膠的熔點在130~140°C時完全軟化,200°C開始分解。
鋼錠經過壓鉗口、倒棱、切底端后進行鍛造變形。鍛造變形采用兩次鐓粗、一次拔長,綜合鍛造比達到7.5。鐓粗鍛造比大于2.5,為了防止鋼錠的A 型偏析區撕裂產生裂紋,采用砧寬為850mm 的平砧進行雙面輾壓,每錘的壓下量控制在坯料高度的20%左右。鍛造拔長過程中,采用850mm 寬的上下平砧,采用寬砧強壓法拔長,每一道次的鍛造壓下量為坯料高度的20%。
加工方法也可影響抗撕性能、如壓延、壓出等過程,使橡膠大分子結構發生一定的取向作用,抗撕性能在各方向上有明顯不同。表5-3所示是幾種橡膠的撕裂特性。
(二)橡膠撕裂能
橡膠撕裂過程的形變,具有粘彈性質。因此,撕裂形變時的彈性儲能,促使裂口的增長,另一部份塑性功耗,對裂口增長有抑制作用。所以,橡膠的撕裂性能就與形變時的彈性儲能有密切關系。
(3)通過追溯斷口的撕裂紋理,來確定斷裂源位置。例如,根據放射形的匯聚點、人字形(山脊)花樣的小尖頭(即限于兩側未開槽的鋼板)來確定斷裂源的位置。
(4)分析斷口特征與部件形狀的關系,從而確定加載方式(拉、壓、彎、扭、交變等)、相對應力大小、應力集中程度以及與主應力指向的關系。
4.1.4超溫、超壓造成的破裂和泄漏。
4.1.5墊片撕裂造成的泄漏。
4.1.6壓力容器未按有關規定及操作規程操作(如壓力表接錯、水封裝置失效)。
4.1.7轉動部分不潔,摩擦產生高溫,如交換考克缺油、潤滑不好等。4.1.8停送煤氣,清掃煤氣設備,操作不當引起火花或抽堵盲板不符合規定,未采取防靜電措施等。
圖7不同壓緊參數焊接后的樣條焊接頭處橫截面的二次元影像(深度1.3mm,振幅1.8mm)
從上圖7可以看出,當壓緊參數設定為4MPa時,其接頭處橫截面的二次元影像基本呈現白色區域,表明其在拉伸實驗過程中,橫截面區域都撕裂,其焊接過程中聚合物分子鏈段熔融,纏結能力相對較優,焊接強度較高。當壓緊參數設定為5MPa時,在合模時,樣品出現破壞,只出現極少區域熔融焊接,因而焊接強度很低。
機械學院與企業合作的“大型先進壓水堆核電核島主設備超大型鍛件研制及工程應用”項目獲得上海市科技進步獎一等獎;“開放式數控軟硬件系統的關鍵技術研究與應用”、“超超臨界發電裝備材料關鍵技術研發及應用”等項目獲得上海市科技進步二等獎;還有多項成果獲行業學會科技進步二等獎及上海市科技進步三等獎等。
研究中心
研究中心是上海市科委批準成立的市級工程技術研究中心。
另外,正常運行期間,裂解氣壓縮機系統脫落的焦粒可能會被裂解氣攜帶到段間吸入罐的捕沫器中,堵塞金屬絲網,造成段間壓降增大。為了保持壓縮機一段吸入壓力正常,需要提高機組轉速,使機組能耗增加,造成驅動汽輪機的蒸汽量和壓縮機的功率需求不匹配,致使汽輪機控制難度增加,嚴重時導致段間出現超壓。