一、制氢装置转化炉管的强度计算（论文文献综述）
张兵,郑晓军,张峥[1]（2021）在《制氢炉辐射段简洁耦合模型的建立及应用》文中指出假设制氢装置制氢炉炉膛为零维,对制氢炉辐射段炉管建立了从燃烧到转化反应的完整辐射段数学模型,求解了该耦合模型,并利用该模型对制氢装置正常负荷（100%）和低负荷（45%）下的生产工况进行了模拟。结果表明:当将燃烧、传热、反应等过程作为整体,设计传热强度作为迭代变量,炉管内温度作为收敛变量时,可便捷的求解耦合模型;制氢装置正常负荷和低负荷下,该模型模拟计算结果与实际生产数据吻合,转化气中各组分体积分数变化值均小于0.2%,炉膛出口温度和炉管出口温度变化值均小于5℃。
李心芳[2]（2021）在《制氢转化炉管壁温度场研究》文中研究指明以某厂实际运行数据为基础,并结合制氢装置工艺专利商所提供的转化炉操作参数,运用工程设计软件对制氢转化炉管壁温度进行计算分析。分别考虑了处理量、反应介质出口温度、催化剂传热性能、水碳比、火焰长度、炉管长度及转化炉型等因素,结果表明,顶烧式转化炉管壁温度在反应初期快速上升,在炉管上部火焰长度位置附近达到温度峰值,而后稍有回落,在炉管下部出现第二个高点,温度和第一个壁温高点接近;侧烧式制氢炉管壁温度随反应的进行逐渐升高,在反应介质出口处达到最高点;阶梯式制氢炉管壁温度的分布类似于多段的侧烧炉。
王青川,袁成志[3]（2020）在《烃类蒸汽转化制氢装置减少二氧化碳排放研究》文中指出采用ASPEN PLUS及REFORM-3PC软件,对烃类蒸汽转化制氢装置二氧化碳减排进行了工艺流程及顶烧式转化炉燃烧、传热的模拟计算。计算结果表明,对现有顶烧炉制氢装置,优化的二氧化碳脱除比例不高于60%,但可以通过降低装置操作负荷来提高二氧化碳的脱除比例到100%;脱除二氧化碳后可提高装置氢提纯部分氢气回收率,减少原料和补充燃料消耗;针对转化炉管壁温升高、燃烧温度升高及火焰长度变短这3个脱除二氧化碳后的主要风险因素,提出了初步的解决方案。
毛永文[4]（2020）在《制氢转化炉炉管的可靠性分析》文中指出利用MINNITAB软件进行制氢转化炉炉管寿命试验数据的统计分析,根据炉管失效数据分布概要图初步判定失效数据服从指数分布函数,进一步采用Bartlett值验证炉管失效数据也服从指数分布.以此分布函数为基础进行可靠性分析,计算出炉管失效率、可靠度、平均寿命、剩余寿命等参数.通过比较不同炉内温度运行时的年平均利润,确定最优的炉内运行温度是946.1摄氏度,可以实现企业年平均利润最大化.根据Nakagawa的研究确定对炉管最佳的检查维修间隔时间是178小时,可以实现炉管总预计检查维修费用最小化.
殷文佳[5]（2020）在《制氢转化炉炉管多场耦合力学分析》文中指出制氢转化炉是大型制氢装置中完成烃类蒸汽转化反应的核心设备。炉管是氢气产生的关键部件,炉管管外受辐射室内部高温烟气的影响,管内天然气和水蒸汽在催化剂床层的作用下发生强吸热反应。往往由于温度场分布不均匀,会导致炉管局部温度过高,出现热膨胀现象,严重影响到制氢转化炉装置的正常运转,降低了其使用寿命。一旦炉管发生破裂,会造成人员伤亡、经济损失等严重后果。本文首先以制氢转化炉辐射室内流体为研究对象,在不考虑炉管的情况下,运用计算流体动力学（CFD）的基本原理,建立了辐射室流体流动与传热计算的数值模型和计算方法,对辐射室内流体进行流场和温度场分析,得到辐射室内流场和温度场分布不均匀,受最高温度烟气影响的炉管在距炉顶高度0～4m处温度波动较大,4～12m处温度趋于稳定达1070℃。然后,将其温度载荷作为炉管流体域的壁面边界条件,并考虑到管内流体转化反应的影响及炉管材料随温度变化的非线性特性,以多孔介质模型表征炉管内部的催化剂层,建立炉管的热流固耦合模型和计算方法。运用多场耦合理论对热态操作条件下压力、温度和温度压力共同作用三种载荷工况的炉管进行了多场耦合力学分析,得到温度载荷引起的应力远大于压力载荷,距炉顶高度1.89～2.71m处的转化管中段外壁上,炉管最易破坏。最后研究了热态操作条件下,炉管内流体的不同工艺参数对炉管多场耦合力学特性的影响规律。结果表明:相对于入口流速因素,入口温度因素对炉管多场耦合力学特性的影响程度更强。本文研究成果为制氢转化炉的合理设计和安全评定提供了理论依据。
潘超[6]（2018）在《制氢装置转化炉下猪尾管开裂失效分析》文中进行了进一步梳理转化炉是制氢装置的核心设备,而转化炉出口猪尾管则是转化炉的核心部位。连接转化炉管下部与出口集合管的弯弯曲曲的管子称为出口猪尾管,因形状类似猪尾而得名,既要传送工艺介质,又要吸收炉管和下集合管的热膨胀,以减小高温下炉管和下集合管的变形应力。因此出口猪尾管又是最容易发生泄漏着火的部位,分析清楚其产生裂纹的各方面原因,并采取相应的对策和措施,对制氢装置长周期安全生产具有重大意义。我们通过国内几家炼油厂同类装置猪尾管的事故案例,得出一个结论。那就是该问题是个普遍存在的问题,也是个难解决的问题。有多人做过研究和努力想找出本质原因,但是每个企业的问题不尽相同,可以借鉴,但不能照搬,因此借他人经验结合我们生产实际来分析我们自己装置的问题也是种方法。首先从工艺原理、工艺条件入手,分析转化炉工作条件、工作环境、传热方式和温度分布。通过转化炉的结构分析,研究炉管及猪尾管的受力状况。通过对失效猪尾管的外观检查、裂纹断面的微观形貌、能谱分析、金相组织分析、化学成分及表面氧化物分析,对本装置猪尾管失效的原因进行分析。然后在理论上对引起猪尾管开裂失效的原因一一进行深层次分析:先天设计缺陷导致热应力集中引起裂纹;结构形变应力导致薄弱环节开裂;焊接质量不过关导致热裂纹;碳化物沉淀产生了贫铬现象,而铬是抗晶间腐蚀的重要元素,它的减少势必引起耐腐蚀性能下降,最终导致发生沿晶界的腐蚀。高应力下高温转化气中氢在温度变化时的缺陷区域的聚集和析出产生了氢脆;金属材料高温下的蠕变变形和蠕变断裂。最为重要的是生产上异常波动,导致炉温的大幅变化,能加重和加快上述的所有影响,从而导致设备产生裂纹,其寿命急剧缩短。最后提出了一些改善措施来降低失效发生的可能性:按照规定的焊接工艺、材料、加工方法、技术要求、焊接检验、热处理来保证焊接质量,不产生裂纹,不产生缺陷,不析出碳化物;升级材质到高温性能更好的Incoloy 800HT,在同等工艺条件下使用寿命更长,出问题的几率更小;采用普通压力管道强度的弹性力学公式计算,需要增加壁厚才满足其在高温下的强度要求;开展结构优化和分析,改变猪尾管的形状来减小最可能断裂的两个焊缝的应力;保证生产上的平稳,不发生大幅波动,不加大应力,不加重对设备的影响。而从本质安全上考虑采用冷壁集合管,不用猪尾管则从源头上避免此类事故发生。因此要想转化炉长周期安全运行,焊接上必须没有缺陷,其次优化相应结构减少应力,最重要的是保证生产平稳,炉温不能大幅波动。猪尾管的事故重复发生,不是大家不重视,而是没有分析透彻,分析全面。引起裂纹的原因很多,不能顾此失彼,要有重点,但也不能忽略某一个。相应的措施也要对照原因全部照顾到,对症下药。中国石化荆门分公司制氢装置猪尾管裂纹案例是由于本身结构应力集中加上碳化物的析出弱化了晶界,引起晶间腐蚀,在高温蠕变、氢脆共同作用下产生裂纹。同时生产上的异常,造成炉温大幅波动,加速和加大了裂纹的产生。因此要想转化炉长周期安全运行,焊接上必须没有缺陷,其次优化相应结构减少应力,最重要的是保证生产平稳,炉温不能大幅波动。
高弯[7]（2018）在《HP40Nb炉管断裂力学性能分析及损伤机理研究》文中研究说明石化企业中,制氢转化炉是制氢装置的核心设备,处于高温、高压、临氢环境,服役条件十分恶劣。高温炉管是制氢转化炉的核心零部件,其在服役过程中经常会发生开裂失效,这不仅给企业带来巨大的经济损失,甚至造成严重的安全事故。因此,对炉管材料的失效问题进行探究与讨论,保证其安全运行变得尤为必要。本文主要针对材质为HP40Nb,高温高压下服役一段时间发生失效的制氢转化炉管与未服役的炉管作为研究对象,基于断裂力学基本理论,采用材料试验研究与无损检测相结合的分析方法以及有限元分析方法,对该组炉管断裂力学性能以及损伤机理进行研究,从而探讨工程实践中高温炉管发生断裂失效的根本原因。主要的工作内容包括下述几点:（1）对高温炉管进行了超声检测实验,发现炉管服役后发生了严重的蠕变损伤,损伤程度的评级结果为B级,同时发现,炉管蠕变损伤程度具有一定的分散性。（2）对服役与未服役的炉管材料进行了金相分析,发现高温炉管服役后,其微观组织发生了变化,基体中析出的二次碳化物粗化,且在靠近晶界处数量增加。（3）通过对服役与未服役炉管材料进行断裂韧性试验,得出炉管材料在服役之后,断裂韧性明显降低。（4）通过对服役与未服役炉管材料进行疲劳裂纹扩展速率试验,得出炉管服役后,材料抵抗裂纹扩展的能力降低,疲劳裂纹的扩展寿命也严重减小。（5）以炉管材料的微观组织特征为基础,针对晶粒、晶界上弹性模量不同的情况进行有限元建模,并讨论了受载情况下材料的应力应变情况。分析表明,由于材料内部的变形不协调,在晶粒的某些部位会产生应力集中,而且应力集中情况会随弹性模量、晶粒大小以及晶界宽度的变化而变化。（6）由本文提出的有限元分析方法,针对循环载荷、温度载荷,讨论了材料的应力应变变化趋势,进而对炉管服役过程中炉管材料的损伤机理进行了研究。
赵厦,姬风,张鑫[8]（2015）在《大型制氢装置上尾管结构优化及剩余寿命评估》文中认为以大型制氢装置的上尾管结构为研究对象,采用ANSYS中的高阶管单元进行离散,建立了制氢装置管系结构的空间有限元模型,针对上尾管的结构应力较大问题,通过改变结构形状进行应力分析,从而优化其结构。按优化结构并考虑炉管结构的高温蠕变效应,对上尾管进行了剩余寿命预测,为大型制氢装置整体正常运转和寿命评估提供了参考。
黄国栋[9]（2015）在《烃类水蒸气制氢技术发展》文中指出近年来,随着石油资源日益短缺,石油组成明显变重,石油中的硫、氯、金属等杂质含量显着增加,相应的各种加氢工艺得到飞速发展,同时先进的制氢技术也被研究出来并得到了迅速的发展。本文就烃类水蒸气转化制氢技术的发展,从行业发展趋势、制氢原料的选择、转化反应机理、工艺路线、催化剂技术发展、余热利用和环保要求等诸多方面进行详细介绍。烃类水蒸气制氢的工业装置做的越来越大,从最初的几千立每小时制氢到现在的最大能做到230000 Nm3/h制氢;制氢原料程多样性发展,现在以煤、焦炭、石油焦等为主的固体原料,以天然气、炼厂气、石脑油等为主的烃类原料,以重油、渣油、沥青等为主的重质烃类原料,多样性的原料为制氢装置的工艺选择带来广阔的空间;预转化技术的重新应用,预转化技术可以有效的降低转化炉的体积,降低整个装置投资,可以解决大型化所带来的工程设计与施工问题;转化催化剂的研发更先进,向着适应碳空速更高、适应原料更广泛、抗积碳与中毒性能力更强的方面发展;富含氢气的炼厂气回收利用更广;工艺流程更加的优化,最大限度的利用了制氢转化炉烟气的余热,可以将空气预热到500℃再进入转化炉降低了装置的能耗;不断改进转化炉型及操作参数,表现为“三高一低”:高的出入口温度,高空速,高热流通量,低水碳比;制氢装置的控制与自保系统更加完善,实现了烃类水蒸气转化制氢装置生产的全自动控制,先进的控制系统能在线诊断、处理不正常的操作参数,也可以实现原料变化的无扰动切换。
姬风[10]（2014）在《10×104Nm3/h制氢装置管系结构热应力及高温蠕变分析》文中提出随着石油资源日益减少及原油劣质化趋势更加明显，原油净化需要大量氢源，目前大约70%的氢源来自于制氢装置，为提高氢源产量，需要更大型化的制氢装置与之相适应，大型制氢装置采用的制氢方法均为烃类水蒸汽转化法，其中转化炉是制氢装置的核心设备，它的工作服役环境通常在820℃以上。在工程实际中，炉管结构往往由于出现热膨胀及高温蠕变现象而造成失效，严重影响制氢装置的正常运转而降低了其使用寿命。对制氢装置管系结构进行热应力及高温蠕变分析，已成为工程设计、设备运行与维护中的关键问题。本文选取制氢装置炉管材料25Cr35NiNb制成试件，进行高温蠕变力学性能试验研究，得到炉管在不同试验条件下的蠕变曲线及试验数据；通过对试验数据的曲线拟合及结果分析，得到了分析炉管蠕变应力所需的蠕变本构方程；利用热弹塑性增量法建立了制氢装置管系结构的热应力计算及高温蠕变分析的理论方法；根据10×104Nm3/h制氢装置管系结构的几何结构，采用ANSYS软件中管单元建立了空间有限元模型，对各部件进行了热应力及高温蠕变应力分析，得到热应力计算结果及炉管蠕变10万小时后各部件的应力及变形，并对强度进行评价。根据已服役6年的制氢炉管在过去不同蠕变周期内的操作工况及对应炉管材料的拉森-米勒尔曲线参数公式，建立了炉管剩余寿命计算方法，得到其剩余寿命为6.3年，为该类装置的剩余寿命计算、设备运行与维护提供了理论依据。
二、制氢装置转化炉管的强度计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、制氢装置转化炉管的强度计算（论文提纲范文）
（1）制氢炉辐射段简洁耦合模型的建立及应用（论文提纲范文）
| 1 制氢炉辐射段的耦合模型 |
| 1.1 炉膛模型 |
| 1.2 从炉膛到炉管的传热模型 |
| 1.3 炉管模型 |
| 2 耦合模型的解耦合计算 |
| 2.1 迭代变量选择 |
| 2.2 收敛变量选择 |
| 2.3 计算框图 |
| 3 模型应用 |
| 3.1 正常负荷工况模拟 |
| 3.2 低负荷工况模拟 |
| 4 结论 |
（2）制氢转化炉管壁温度场研究（论文提纲范文）
| 1 计算模拟准确性 |
| 2 不同因素对炉管壁温度的影响 |
| 2.1 不同处理量对管壁温度的影响 |
| 2.2 反应介质出口温度对管壁温度的影响 |
| 2.3 催化剂传热性能对管壁温度的影响 |
| 2.4 水碳比对管壁温度的影响 |
| 2.5 火焰长度对管壁温度的影响 |
| 2.6 炉管长度对管壁温度的影响 |
| 2.7 炉型对管壁温度的影响 |
| 3 结 论 |
（3）烃类蒸汽转化制氢装置减少二氧化碳排放研究（论文提纲范文）
| 1 工艺流程模拟结果 |
| 2 采用REFORM-3PC软件模拟的计算结果 |
| 2.1 燃料消耗量、燃烧空气量和产生烟气量变化 |
| 2.2 转化炉管的温度变化 |
| 2.3 转化炉管的热强度变化 |
| 2.4 理论燃烧温度变化 |
| 2.5 燃烧器火焰长度变化 |
| 2.6 二氧化碳脱除比例研究 |
| 2.6.1 不同二氧化碳脱除比例初步分析 |
| 2.6.2 关键影响因素分析 |
| 2.6.3 100%脱除二氧化碳的研究 |
| 3 脱除二氧化碳后对制氢装置的影响分析 |
| 3.1 对主工艺流程的影响 |
| 3.2 炉管壁温升高的影响及应对方案 |
| 3.3 燃烧温度提高的影响及应对方案 |
| 3.4 火焰长度变短的影响及应对方案 |
| 3.5 转化炉对流室烟气量和温度变化影响 |
| 4 结语 |
（4）制氢转化炉炉管的可靠性分析（论文提纲范文）
| 1 可靠性分析基础知识 |
| 2 炉管可靠性分析 |
| 2.1 拟合炉管失效数据分布 |
| 2.2 炉管可靠性分析 |
| 2.3 炉管最优运行温度和最佳检修周期确定 |
| 2.3.1 年平均利润最大化方案选择 |
| 2.3.2 炉管最优检修周期确定 |
| 3 结论 |
（5）制氢转化炉炉管多场耦合力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 制氢转化炉国内外研究现状 |
| 1.2.2 辐射室温度场国内外研究现状 |
| 1.2.3 多场耦合国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 制氢转化炉数值模拟理论 |
| 2.1 流体数值模型理论 |
| 2.1.1 流体动力学控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 反应动力学方程 |
| 2.1.4 多孔介质模型 |
| 2.2 传热数值模型理论 |
| 2.2.1 燃烧及化学反应模型 |
| 2.2.2 辐射模型 |
| 2.3 炉管结构有限元理论 |
| 2.3.1 空间八节点六面体单元的有限元理论 |
| 2.3.2 空间二次四面体单元的有限元理论 |
| 2.4 应力强度评定理论 |
| 2.4.1 应力分类 |
| 2.4.2 应力强度限制 |
| 2.5 多场耦合理论和计算方法 |
| 2.5.1 流固耦合方程的建立 |
| 2.5.2 流固耦合方程的求解方法 |
| 2.5.3 多场耦合计算方法 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 制氢转化炉辐射室数值模拟分析 |
| 3.1 辐射室数值模型的建立 |
| 3.1.1 模型简化 |
| 3.1.2 计算参数 |
| 3.1.3 辐射室流体数值模型的建立 |
| 3.2 辐射室数值模拟分析 |
| 3.2.1 辐射室流场分析 |
| 3.2.2 辐射室温度场分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 制氢转化炉炉管多场耦合分析 |
| 4.1 炉管多场耦合模型的建立 |
| 4.1.1 炉管固体域模型 |
| 4.1.2 炉管流体域模型 |
| 4.1.3 模型验证 |
| 4.2 炉管多场耦合力学分析 |
| 4.2.1 炉管流体域力学分析 |
| 4.2.2 炉管固体域力学分析 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 工艺参数对转化炉炉管力学特性的影响研究 |
| 5.1 入口温度对炉管力学特性的影响 |
| 5.2 入口流速对炉管力学特性的影响 |
| 5.3 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（6）制氢装置转化炉下猪尾管开裂失效分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 文献综述 |
| 第2章 转化炉炉型结构及出口管系 |
| 2.1 炉型及结构 |
| 2.1.1 炉型分类 |
| 2.1.2 结构特点 |
| 2.1.3 操作难易度 |
| 2.2 转化炉管系 |
| 2.2.1 转化炉管系流程 |
| 2.2.2 转化炉管系零件 |
| 2.2.2.1 上集合管 |
| 2.2.2.2 上猪尾管 |
| 2.2.2.3 转化炉管 |
| 2.2.2.4 下猪尾管 |
| 2.2.2.5 下集合管 |
| 2.3 对流室管系 |
| 第3章 装置工艺及转化炉分析 |
| 3.1 工艺原理概述 |
| 3.2 工艺流程 |
| 3.3 工艺流程说明 |
| 3.3.1 原料精制系统主流程 |
| 3.3.2 转化系统主流程 |
| 3.3.3 净化系统主系统 |
| 3.4 转化炉的分析 |
| 3.4.1 恒力弹簧系统 |
| 3.4.2 转化炉工艺参数 |
| 第4章 下部猪尾管开裂情况检查和实验室检测 |
| 4.1 下部猪尾管开裂情况 |
| 4.2 实验室检测分析 |
| 4.2.1 外观检查 |
| 4.2.2 化学成分分析 |
| 4.2.3 金相组织及夹杂物分析 |
| 4.2.4 显微硬度测试 |
| 4.2.5 断口分析 |
| 第5章 失效原因分析与讨论 |
| 5.1 设计缺陷 |
| 5.2 结构形变应力 |
| 5.3 碳化物沉淀 |
| 5.4 高应力下高温转化气中氢对材质的影响 |
| 5.5 工艺操作影响 |
| 5.6 焊接工艺影响 |
| 5.6.1 焊接热裂纹 |
| 5.6.2 焊件的表面清理 |
| 5.6.3 控制热量输入 |
| 5.6.4 焊接缺陷 |
| 5.7 金属材料高温蠕变理论和典型蠕变曲线 |
| 5.7.1 蠕变变形 |
| 5.7.2 蠕变断裂 |
| 第6章 应对措施 |
| 6.1 工艺操作方面 |
| 6.1.1 日常生产时 |
| 6.1.2 开停车期间 |
| 6.1.3 生产异常时 |
| 6.2 猪尾管本身性能提升 |
| 6.2.1 材质升级 |
| 6.2.2 增加壁厚 |
| 6.2.3 开展结构优化降低猪尾管工作应力 |
| 6.3 从本质安全考虑 |
| 6.4 焊接工艺的执行和优化 |
| 6.4.1 焊接方法 |
| 6.4.2 焊接材料 |
| 6.4.3 坡口加工 |
| 6.4.4 焊口组对 |
| 6.4.5 焊接工艺参数 |
| 6.4.6 焊接人员要求 |
| 6.4.7 焊接环境 |
| 6.4.8 焊接技术要求 |
| 6.4.9 焊接检验 |
| 6.4.9.1 外观检查 |
| 6.4.9.2 无损检测 |
| 6.4.10 热处理 |
| 6.4.11 焊接试件的性能试验 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）HP40Nb炉管断裂力学性能分析及损伤机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 制氢转化炉简介及炉管材料的发展 |
| 1.2.1 制氢转化炉简介 |
| 1.2.2 炉管材料的发展 |
| 1.3 高温炉管的失效形式 |
| 1.4 目前炉管的检测手段 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 1.5.1 研究背景与研究现状 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 高温炉管的超声波检测 |
| 2.1 超声检测 |
| 2.1.1 超声检测技术简介 |
| 2.1.2 超声检测方法分类 |
| 2.2 炉管材料的超声检测实验 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 实验原理 |
| 2.2.3 实验方法与结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 服役与未服役炉管材料的金相分析及断裂力学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 炉管材料的金相分析 |
| 3.3 MTS810试验系统简介 |
| 3.4 炉管材料断裂韧性试验 |
| 3.4.1 试验原理 |
| 3.4.2 试样的制备 |
| 3.4.3 试验过程 |
| 3.4.3.1 试样尺寸的测量 |
| 3.4.3.2 试样的安装 |
| 3.4.3.3 疲劳裂纹的预制 |
| 3.4.3.4 P-V曲线的记录 |
| 3.4.3.5 试验结果处理与分析 |
| 3.5 炉管材料疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 3.5.1 疲劳裂纹扩展的三个阶段 |
| 3.5.2 试样的制备 |
| 3.5.3 试验方法与数据处理 |
| 3.5.4 疲劳裂纹扩展寿命计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 炉管材料微观组织结构的有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元方法简介 |
| 4.2.1 有限元法的基本思想 |
| 4.2.2 ANSYS有限元软件 |
| 4.3 炉管材料微观组织结构模型的建立 |
| 4.4 微观组织结构受载后的应力应变分析 |
| 4.4.1 弹性模量对材料应力状态的影响 |
| 4.4.2 晶粒大小对材料应力状态的影响 |
| 4.4.3 晶界宽度对材料应力状态的影响 |
| 4.5 循环载荷及温度载荷下炉管材料的应力应变分析 |
| 4.5.1 循环载荷的作用 |
| 4.5.2 温度载荷的作用 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间已发表的论文 |
| 致谢 |
（8）大型制氢装置上尾管结构优化及剩余寿命评估（论文提纲范文）
| 1 概述 |
| 2 应力分析与结构优化 |
| 2.1 结构及有限元模型建立 |
| 2.2 计算结果应力分析 |
| 2.3 结构优化 |
| 3 上尾管剩余寿命评估 |
| 4 结论 |
（9）烃类水蒸气制氢技术发展（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 国内外制氢技术 |
| 1.1 国外的制氢技术进展 |
| 1.2 国内天然气制氢的工业技术进展 |
| 1.3 天然气制氢最新研发动态 |
| 第二章 制氢技术的原理 |
| 2.1 制氢原料处理单元 |
| 2.1.1 加氢反应 |
| 2.1.2 脱硫反应 |
| 2.2 蒸气转化单元 |
| 2.3 CO变换单元 |
| 2.4 氢气提纯单元 |
| 2.4.1 膜反应-分离耦合技术 |
| 2.4.2 变压吸附（PSA）净化技术 |
| 第三章 制氢技术发展的趋势 |
| 3.1 大型化取得重大进展 |
| 3.2 预转化工艺的重新应用 |
| 3.3 制氢原料及多样性 |
| 3.3.1 制氢原料种类 |
| 3.3.2 烃类制氢原料的分类及技术要求 |
| 3.4 制氢转化催化剂的发展及新催化剂的设计 |
| 3.4.1 蒸气转化制氢的转化过程 |
| 3.4.2 国内制氢催化剂技术状况 |
| 3.4.3 新型转化催化剂的制备 |
| 3.5 富含氢气的炼厂气的回收利用 |
| 3.6 制氢装置不断改进的转化炉 |
| 3.7 装置余热的利用 |
| 3.8 控制与自保系统的完善 |
| 3.9 更加重视环境保护 |
| 结束语 |
| 参考文献 |
| 作者简介、发表文章及研究成果目录 |
| 致谢 |
（10）10×104Nm3/h制氢装置管系结构热应力及高温蠕变分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 制氢装置管系结构热应力及蠕变分析研究现状 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 制氢装置管系结构概况及发展现状 |
| 1.2.2 热应力有限元分析研究进展 |
| 1.2.3 高温蠕变分析的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 热弹塑性蠕变理论及有限元分析方法 |
| 2.1 热弹塑性蠕变分析理论 |
| 2.1.1 蠕变现象及规律 |
| 2.1.2 热弹塑性蠕变分析理论 |
| 2.2 热应力及高温蠕变有限元分析 |
| 2.2.1 热应力有限元分析 |
| 2.2.2 高温蠕变有限元分析方法 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 制氢装置炉管材料高温蠕变力学性能试验研究 |
| 3.1 试验目的及意义 |
| 3.2 制氢炉管高温蠕变试验方案 |
| 3.2.1 试验试件及仪器 |
| 3.2.2 试验原理及方案 |
| 3.2.3 试验过程及结果 |
| 3.3 试验数据处理及结果分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 10×104Nm3/h 制氢装置管系结构的热应力分析 |
| 4.1 ANSYS 软件模拟制氢装置管系结构的离散单元研究 |
| 4.1.1 ANSYS 软件分析管道结构的单元及功能 |
| 4.1.2 制氢装置结构的局部直管与弯管受力分析 |
| 4.2 制氢装置管系结构空间有限元模型的建立 |
| 4.2.1 制氢装置管系结构几何参数及工艺参数 |
| 4.2.2 制氢装置管系结构有限元模型的建立 |
| 4.3 制氢装置管系结构的热态应力分析 |
| 4.3.1 热态操作工况下的应力计算与评价 |
| 4.3.2 局部结构应力分析与评价 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 10×104Nm3/h 制氢装置炉管结构高温蠕变应力分析 |
| 5.1 制氢装置炉管结构高温蠕变应力分析 |
| 5.1.1 基于 ANSYS 软件管单元的高温蠕变分析 |
| 5.1.2 制氢装置炉管结构高温蠕变应力分析与评价 |
| 5.2 制氢装置炉管结构高温蠕变剩余寿命预测 |
| 5.2.1 高温蠕变剩余寿命的预测方法 |
| 5.2.2 制氢装置炉管的蠕变剩余寿命预测 |
| 5.3 小结 |
| 结论与认识 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 详细摘要 |
四、制氢装置转化炉管的强度计算（论文参考文献）
- [1]制氢炉辐射段简洁耦合模型的建立及应用[J]. 张兵,郑晓军,张峥. 石化技术与应用, 2021(04)
- [2]制氢转化炉管壁温度场研究[J]. 李心芳. 炼油技术与工程, 2021(06)
- [3]烃类蒸汽转化制氢装置减少二氧化碳排放研究[J]. 王青川,袁成志. 石油化工设计, 2020(03)
- [4]制氢转化炉炉管的可靠性分析[J]. 毛永文. 兰州交通大学学报, 2020(04)
- [5]制氢转化炉炉管多场耦合力学分析[D]. 殷文佳. 东北石油大学, 2020(03)
- [6]制氢装置转化炉下猪尾管开裂失效分析[D]. 潘超. 武汉工程大学, 2018(08)
- [7]HP40Nb炉管断裂力学性能分析及损伤机理研究[D]. 高弯. 武汉工程大学, 2018(04)
- [8]大型制氢装置上尾管结构优化及剩余寿命评估[J]. 赵厦,姬风,张鑫. 甘肃科技, 2015(10)
- [9]烃类水蒸气制氢技术发展[D]. 黄国栋. 东北石油大学, 2015(04)
- [10]10×104Nm3/h制氢装置管系结构热应力及高温蠕变分析[D]. 姬风. 东北石油大学, 2014(02)