Введение к работе
Актуальность работы
Углубление переработки нефти требует совершенствования работы реакционных печей для высокотемпературного разложения различных углеводородов и их композиций Сложное термосиловое нагружение и активное воздействие среды на металл приводит к существенному снижению долговечности змеевиков реакционных печей При этом наблюдается образование различных дефектов, основными из которых являются продольные и поперечные трещины в основном металле и сварных соединениях, потеря устойчивости формы, интенсивный износ металла и уменьшение толщины стенки Как правило, наличие этих дефектов является основной причиной частых остановок печей на ремонт и повышения себестоимости изготавливаемой продукции
Возникновение большого числа разнообразных дефектов указывает на то, что реализуются несколько механизмов накопления повреждений в металле труб В предыдущих работах, касающихся проблем печных змеевиков, представлены результаты анализа влияния различных факторов на формирование и изменение напряженно-деформированного состояния (НДС) змеевиков как цельных конструкций, даны характеристики отдельных дефектов, показано изменение механических свойств высоколегированных сталей в процессе эксплуатации, изучено НДС в ремонтных сварных соединениях, отличающихся разно-толщинностью, в условиях различных стадий технологического процесса Однако в настоящее время не сформулированы основные механизмы накопления повреждений в металле труб и возникновения дефектов нарушения сплошности, что делает настоящую работу актуальной и позволяет сформулировать цели и задачи исследования
Целью диссертационной работы является выявление особенностей разрушения труб змеевиков реакционных печей при испытании фрагментов труб с различной наработкой на действие внутреннего избыточного давления и разработка метода оценки технического состояния змеевиков путем измерения напряженности постоянного магнитного поля феррозондовым методом и опреде-
ление механических характеристик по результатам ультразвуковой твердомет-рии
1 Исследование влияния статического нагружения фрагментов труб, быв
ших в эксплуатации и изготовленных из аустенитной стали 10Х23Н18, на изме
нение их магнитных характеристик феррозондовым методом контроля для вы
явления зон с повышенной напряженностью постоянного магнитного поля
2 Выявление особенностей механизмов разрушения фрагментов труб
змеевиков реакционных печей в результате воздействия внутреннего давления
-
Определение механических характеристик Ов Стозі 5, ці в зонах сварных соединений с различным сроком эксплуатации при высокотемпературных испытаниях, и изучение распределения ударной вязкости в зонах сварных соединений с различным сроком эксплуатации при нормальных условиях
-
Определение механических характеристик ав ст02, , ці в зонах сварных соединений, а также основного металла с различными сроками наработки косвенным (неразрушающим) методом по замерам его твердости и сравнение со значениями механических характеристик, полученных при статическом испытании на растяжение при нормальных условиях
5 Разработка метода оценки технического состояния труб змеевиков реакционных печей
-
Установлено, что по результатам измерения магнитных характеристик фрагментов труб печных змеевиков, бывших в эксплуатации и изготовленных из аустенитной стали 10Х23Н18 при нагружении внутренним давлением, относительная напряженность постоянного магнитного поля в зонах пластического деформирования принимает экстремальные значения
-
Показано, что при испытании фрагментов труб печных змеевиков с различными сроками эксплуатации на действие внутреннего давления в местах локальной потери устойчивости формы разрушение происходит с образованием свищей, диаметр которых составляет доли миллиметров, а в зонах, характерных
для общей потери устойчивости формы разрушение происходит с образованием трещины в зоне максимальной изгибной деформации
3 Получены значения механических характеристик ов аи2, 5, \\i при температуре эксплуатации металла в зонах сварных соединений с различным сроком наработки, которые могут быть использованы при моделировании напряженно-деформированного состояния ремонтных сварных соединений змеевиков методом конечных элементов, а также получены экспериментально коэффициенты, уточняющие зависимость между значениями твердости и механическими характеристиками для основного металла и зон сварных соединений фрагментов труб с различной наработкой
Разработаны рекомендации к рабочей программе по дисциплине "Диагностика оборудования нефтегазопереработки" специальности 130603 "Оборудование нефтегазопереработки" на кафедре МАХП УГНТУ
Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены
- на 54-56-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и
молодых ученых УГНТУ (г Уфа, УГНТУ, 2003-2005 гг ),
- IX Международной научно-технической конференции «Проблемы строи
тельного комплекса России»
По материалам диссертации опубликовано тринадцать работ
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ
