煤气发生炉水夹套失效分析

【摘要】：某陶瓷厂在煤气发生炉检修时发现水夹套存在严重的鼓包，严重影响了整个系统的安全生产，为此立项对水夹套进行失效分析，作者通过理化检验、结构应力有限元分析的方法分析设备失效的主要原因，并提出相应的预防措施。 样品的宏观观察表明，鼓包变形的形貌符合塑性变形的基本特征。样品的理化检验显示，拉伸试验强度达不到要求，塑性性能达标；冲击试验韧性有不同程度的下降，甚至低于标准的要求；硬度测试数据显示无异常；金相显示沿铁素体晶界生成了大量的渗碳体，甚至观察到微裂纹，且有扩展的迹象；冲击样品断口的扫描电镜呈现韧窝和准解理混合花样，甚至二次裂纹；样品能谱测试C、N元素含量大量增加，超过标准值，P、Si元素含量也超过标准值，Mn元素含量低于标准值；试样边缘的纤维区和剪切唇区检测出含量较高的Mg元素；荧光光谱及金属面分析表明C、Si、P、S含量严重超标，Mn含量低于标准值，出现了很多杂质元素，比如Mg、Ca、K、Na等，这些元素多以氧化物形式存在。 同时，利用ANSYS分析软件对水夹套进行了结构应力分析，在结构、边界简化的基础上，获得水夹套的应力分布。分析结果显示：水夹套的结构应力分布较低，水夹套在人孔附近产生的应力较高。 综合分析表明：本次水夹套内筒失效属于金属构件过热导致屈服强度降低和蒸汽内压力作用下，发生的鼓包失效。 【关键词】：煤气发生炉 水夹套 鼓包 失效分析
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TQ545
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及意义9-13
• 1.1.1 煤气发生炉装置的特点9-11
• 1.1.2 水夹套在煤气发生炉装置中重要作用11-13
• 1.2 失效分析研究状况13-17
• 1.2.1 国外失效分析的发展状况13-14
• 1.2.2 我国失效分析现状14
• 1.2.3 失效分析技术及理论14-15
• 1.2.4 失效分析的有限元模拟15-16
• 1.2.5 相关失效分析案例16-17
• 1.3 研究内容及方法17-19
• 第二章 变形失效的基本理论19-26
• 2.1 变形定义19
• 2.2 变形失效的原因和特征19-21
• 2.3 变形失效的机理和过程21-24
• 2.4 变形失效的预防措施24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 水夹套材料的理化检验分析26-48
• 3.1 基本情况26-27
• 3.2 宏观形貌分析27-29
• 3.3 拉伸性能试验29-30
• 3.4 冲击性能试验30-32
• 3.5 硬度测定32-34
• 3.6 金相分析34-41
• 3.7 扫描电镜分析41-43
• 3.8 能谱分析43-45
• 3.9 荧光光谱分析及 C、S 元素分析45-47
• 3.10 本章小结47-48
• 第四章 基于 ANSYS 的水夹套结构应力分析48-54
• 4.1 有限元方法概述48
• 4.2 单元类型选择48
• 4.3 分析模型及网格48-50
• 4.4 材料参数50
• 4.5 边界条件50-51
• 4.6 工况下的应力分析51-53
• 4.7 本章小结53-54
• 第五章 水夹套鼓包失效原因综合分析54-58
• 5.1 鼓包失效分析54-57
• 5.1.1 介质因素54-55
• 5.1.2 材料因素55-56
• 5.1.3 结构因素56
• 5.1.4 应力因素56-57
• 5.1.5 温度因素57
• 5.2 失效机理分析57
• 5.3 本章小结57-58
• 结论58-60
• 1 结论58-59
• 2 建议59-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果64-65
• 致谢65-66
• 附件66

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

机械失效模式、原因和机理的诊断思路和主要依据    钟群鹏,宋光雄,张峥,骆红云

两段式煤气发生炉与单段式煤气发生炉之比较    黄国彬;

煤气发生炉温度场分析计算    孙雷;仇性启;张兵;

煤气发生炉气化过程能量分析计算    陈强;仇性启;孙亮;

浅谈水夹套煤气发生炉安全管理及质量控制    岳勇

Φ3.2m两段炉冷净煤气站的优化设计    王桂青;梁金柱;王燕;刘洪标;

煤气发生炉气化过程分析与提高煤气品质的技术措施    顾群音;

节能型高效煤气发生炉的开发与应用    王新祥

煤气发生炉水夹套产生缺陷的原因及对策    周亚洪

一起煤气发生炉爆炸事故原因分析    曹浩远;李明;霍光明;

谢尔本脱收台塑料梳齿板性能分析    何春霞,史丽萍,杨明毅

多管式烟囱钢内筒安装可靠性分析初探    刘荣桂;蒋峰;谢桂华;李成绩;蔡建良;

后张节点钢框架抗震性能研究    胡白香;杭彧;于孟伟;石启印;

超临界机组锅炉高温再热器爆管分析    张珣;

大型锻件热处理过程的数值模拟研究    崔晓龙,万妮丽

连铸高性能中厚板产品性能分析    高文涛;时捷;

42CrMo锥形主轴断裂分析    黄磊;张兴虎;李文竹;庞兆夫;王锐;

高压输电线路铁塔腐蚀开裂浅析    张珣;陈安生;倪满生;

600MW机组锅炉“四管”爆漏原因分析    张珣;

甲醇系统水冷器内漏原因分析及对策    刘来志;徐立;梁群;

内置转子套管换热器的实验及数值模拟研究    张震;杨卫民;阎华;丁玉梅;

钢的Ⅲ型裂纹断裂韧度测试研究    徐志强;黎立云;付小明;毛红川;李凌霄;王荣新;韩智超;

断裂力学中两种断裂准则的认识及应用    周宏刚;宋彦琦;

某型皮卡排气管断裂及改进CAE分析    朱天答;

某型皮卡排气管断裂及改进CAE分析    朱天答;

太阳能热水系统贮热水箱温度分层实验结果及分析    姚春妮;郝斌;贾春霞;

直埋供热管道变径处的受力分析与保护    王飞;王国伟;

异种钢焊接接头的裂纹分析    杨首恩;刘盛波;

锥柱螺旋天线馈电点断裂原因分析    有移亮;王祯中;张峥;

Turbo-B类池沸腾双侧强化管传热性能实验研究    姜帆;欧阳新萍;李海珍;张同荣;

扩散火焰形态及气化炉内熔渣沉积与传热规律研究    梁钦锋

微尺度环境下预混火焰稳燃方法的研究    汪洋

缸盖冷却水套内沸腾传热特性的研究    傅松

振荡流热管换热器换热性能及其在干燥系统中的应用研究    柴本银

开采沉陷预计参数与角量参数综合分析的相似理论法研究    张文志

新型分布式供能系统热力特性研究    王锡

基于数据挖掘的大型燃煤发电机组节能诊断优化理论与方法研究    王宁玲

铁磁性形状记忆合金的马氏体相变与晶体学    闫绍盟

Al_2O_3、B掺杂的FeCo基薄膜的结构和磁性研究    王姝

环路热管多孔结构的毛细抽吸性能及其制备与优化    李金旺

阻尼脉动干扰床分选机的研究    惠兵

压电双晶片型微位移放大机构研究    张斌

热处理工艺对高铬白口铸铁组织与性能的影响    丁家圆

SiC_p/AZ91D复合材料真空气压浸渗机理及界面结构研究    李含建

济南燕翅山山体变形机理及治理研究    李克建

热电厂能量利用与节能技术改造研究    李华

高纯度Ti_3Al粉末的制备研究    刘慧苹

油船改装散货船方案设计及分析    庞子华

强内热源多孔介质条通道流动换热实验技术研究    丁铜伟

化学回热器结构设计及性能分析    许亮

型两段式煤气发生站节能及环保效果分析    苑卫军;秦利生;

发生炉煤气在建筑陶瓷窑炉上的应用前景    孙亮

获两项专利技术的热煤气发生站    刘焕利,徐光荣,张建春,顶英华,王宝勤

浅谈水夹套煤气发生炉安全管理及质量控制    岳勇

煤气发生炉安全监测系统    张涌涛

煤气发生炉气化过程分析与提高煤气品质的技术措施    顾群音;

节能型高效煤气发生炉的开发与应用    王新祥

煤气发生炉水夹套产生缺陷的原因及对策    周亚洪

一起煤气发生炉爆炸事故原因分析    曹浩远;李明;霍光明;

煤气化技术进展    武利军,周静,刘璐,李爽凯

￠2260煤气发生炉及其系统技术改造    林谋典

节能减排的技术支撑——一种节能环保的煤气发生炉    包家伟;陈宗毓;

煤气发生炉四角形偏心炉篦    王煜明

威尔曼煤气发生炉烧鹤岗中块的初步经验    于学清

粘结修补煤气发生炉灰仓外壳    刘志斌;

PLC控制系统在煤气发生炉上的应用    徐晓波

型煤在煤气发生炉中的气化及工艺条件的优化    郝爱民,李新生,魏庭富,刘富华,宋永玮

煤气发生炉夹套内筒泄漏原因及检修要点    刘宏峰

φ1980毫米煤气发生炉大齿圈的焊修    

UGI型φ2745煤气发生炉技术改造总结    

浅谈煤气发生炉系统安全生产及事故预防和处置    程文亮;

煤气发生炉失稳分析    沈建民;王小华;牛亚平;陈虎;

煤气发生炉环管的技术改进    马新财;罗宏;高永生;

浅谈大型氧化铝厂煤气发生炉的选型    黄耀;唐继黔;

浮法玻璃生产线煤气发生炉节能减排新技术    陈功;杨忠红;吴文正;孙军科;

浅谈煤气发生炉余热利用    黄耀;

燃热脏煤气轧钢加热系统改造    张岧;秦春江;

两段式煤气发生炉在轻烧镁竖窑上的应用    岳彦伟;赵延峰;张伟;

安全责任,重在落实    魏培文;孟治强;

常用煤气加热炉的炉衬结构及材料探讨    赵松;黄小朋;

市质监局 成功破解煤气发生炉监管难题    刘海平

煤气发生炉为我州环保“提速”    实习生 王海军 记者 岳跃强

化工煤气发生炉环保难题破解    魏双林

煤气发生炉的长周期运行    山西省原平市化学工业集团有限责任公司 郭光宇

煤气发生炉提高热效率    记者 顾日升　通讯员 刘兴金 洪军

煤气发生炉在陶业的应用前景看好    韩景文

双杨镇安全生产平稳有序    张学　张鹏

一起煤气发生炉炉口爆炸事故分析    王敏

闻喜镁企业加快转型发展步伐    王迅

六万条建议催生1.45亿元效益    记者 钟兰花　通讯员 袁卓林

煤气炉集散控制系统的的研究及应用    阮珑

铁矿石热态性能测控系统的设计    张少华

热煤气在工业炉上的应用技术研究    范垂刚

煤气发生炉水夹套失效分析    秦成

常压固定床煤富氧高温气化技术数值研究    李娜

炭素企业能量综合利用的研究    左春友

固定床间歇式造气系统模拟与优化研究    吴丹

基于PCS7的煤气站控制系统设计与实现    郭元元

间歇式造气炉节能减耗方案的研究与实施    吕玲