Разработка технологии восстановления работоспособности змеевика трубчатой печи из стали 15Х5М с учетом температурных воздействий пожара

• Автор: Габбасов, Дмитрий Фанисович
• Шифр специальности: 05.02.13, 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1 Анализ надежности нагревательных трубчатых печей нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств
1.1 Применение жаропрочной стали Х5М при изготовлении технологического оборудования и пути обеспечения

надежности сварного технологического оборудования

1.2 Виды повреждений и отказов трубчатых печей

1.3 Конструктивные и технологические особенности работы нагревательной трубчатой печи блока подготовки установки АВТМ

Выводы к главе 1 и обоснование области исследований

Глава 2 Разработка технологии ресурсосберегающей термической

обработки змеевика нагревательной трубчатой печи

2.1 Назначение термической обработки

2.2 Выбор вида и режима ТО
2.3 Местная термическая обработка змеевика трубчатой печи
2.4 Технология ресурсосберегающей ТО
2.5 Внутренние напряжения, деформации в процессе ТО
2.6 Техникоэкономическая эффективность проведения ТО
Выводы к главе 2
Глава 3 Оценка качества проведения объемной термической обработки
3.1 Механические испытания сварных соединений
3.1.1 Разработка схем вырезки образцов
3.1.2 Испытания на одноосное растяжение
3.1.3 Свойства сварных соединений при испытаниях на
угол загиба
3.1.4 Сопротивление сварных соединений хрупкому разрушению
3.1.5 Определение твердости
3.2 Металлографические исследования
3.3 Модифицированное решение о напряженном и предельном состоянии твердых закаленных прослоек в составе сварных стыков печных труб
Выводы к главе 3
Глава 4 Обеспечение работоспособности нагревательных
трубчатых печей при эксплуатации
4.1 Основные вопросы диагностики технического состояния оборудования нефтеперерабатывающих предприятий
4.1.1 Изучение эксплуатационнотехнической документации
4.1.2 Визуальный и измерительный контроль
4.1.3 Ультразвуковая толщинометрия
4.1.4 Замеры твердости
4.1.5 Дефектоскопия сварных швов
4.2 Использование метода экспресс диагностики при оценке технического состояния змеевика трубчатой печи диагностика на ранней стадии возможных поверхностных повреждений змеевика
4.3 Расчет элементов змеевика на прочность
4.4 Испытания на прочность и плотность
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список использованных источников


Наличие таких протяженных участков металла с высокой твердостью и остаточными напряжениями в локальных микрообъемах закаленной структуры вызывает необходимость проведения термической обработки, как из соображений технологической, так и эксплуатационной прочности [ 7 ]. С позиции надежности конструктивных элементов оборудования, работающего под внутренним давлением, одним из важнейших свойств является обеспечение и поддержание его работоспособного состояния. Работоспособное состояние (работоспособность по ГОСТ. Применительно к сварным соединениям, подверженным при сварке (и других процессах протекающих при высоких температурах) закалке с образованием хрупких структур, обеспечение работоспособного состояния означает выполнение всех требований к качеству его изготовления и эксплуатации. Потеря герметичности, например, вследствие низкой трещиностойкости при сварке или повышенной хрупкости определенных участков сварного оборудования при эксплуатации, будет означать нарушение его работоспособного состояния. Не менее важной задачей при эксплуатации печных комплексов является обеспечение их работоспособности в экстремальных условиях установленной продолжительности рабочего цикла (рабочего пробега печей), так как при внезапном выходе из строя хотя бы одного узла возможны остановки агрегата и нарушения технологического режима всей установки. Поэтому для выяснения причин повреждений деталей и узлов и разработки мероприятий по их предотвращению особое значение приобретают обобщение практического опыта работы, анализ процессов, протекающих в печах, и характер воздействия сред на материальную часть конструкции. Весьма проблематично обеспечение оптимальных условий эксплуатации печи, учитывая, что материал труб из хромомолибденовых сталей типа Х5М, хотя и является термически стабильным, но легко воспринимает закалку при термической резке и сварке, паровыжиге отложений кокса и т. Сложность проблемы обеспечения работоспособности змеевиков трубчатых печей термических процессов переработки нефти заключается прежде всего в ее многоаспектности, требующей комплексного подхода в нормировании критериев и показателей надежности, формируемых на этапах проектирования, строительства и эксплуатации. Таким образом проблема обеспечения надежности работы нагревательных трубчатых печей усложняется при применении жаропрочных хромомолибденовых сталей типа Х5М из-за склонности к закалке. Отмеченное чревато образованием структурно-неравновесных хрупких участков металла с пониженной трещиностойкостыо. При длительной высокотемпературной эксплуатации могут происходить существенные изменения структурно-механической неоднородности сварных соединений, вследствие чего ухудшаются их прочностные и вязко-пластические свойства [8]. Виды повреждений и отказов трубчатых печей. Трубчатые печи - основное оборудование многих установок многотоннажных производств. Предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности оснащены различными трубчатыми печами, предназначенные для огневого нагрева, испарения и перегрева жидких и газообразных сред, а также для проведения высокотемпературных термотехнологических и химических процессов. Трубчатые печи различаются по технологическим, теплотехническим, конструктивным и другим признакам. Одним из основных классификационных признаков промышленных трубчатых печей является их целевая принадлежность - использование в условиях определенной технологической установки. Так большая группа печей, применяемых в качестве нагревателей сырья, характеризуется высокой производительностью и умеренными температурами нагрева (0-0 *С) углеводородных сред (установки ЛТ, АВТ, вторичная перегонка бензина, ГФУ). В данной работе рассматривается трубчатая печь, относящаяся к нагревательной, которые являются наиболее теплонапряженными и ответственными конструкциями. Они входят в состав многих технологических установок нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. Им присущи значительные габаритные размеры, большие поверхности контакта для передачи нагреваемому продукту тепла, выделяющегося при сжигании топлива.