洛陽(yáng)院加氫反應(yīng)器技術(shù) (1)

1、加氫反應(yīng)器加氫反應(yīng)器技術(shù)技術(shù)黎黎 國(guó)國(guó) 磊磊2009年年2月月一一. 加氫反應(yīng)器概述加氫反應(yīng)器概述* * 加氫反應(yīng)器是各種加氫工藝過(guò)程或加氫加氫反應(yīng)器是各種加氫工藝過(guò)程或加氫裝置的核心關(guān)鍵設(shè)備。其操作條件相當(dāng)裝置的核心關(guān)鍵設(shè)備。其操作條件相當(dāng)苛刻。技術(shù)難度大，制造技術(shù)要求高，苛刻。技術(shù)難度大，制造技術(shù)要求高，造價(jià)昂貴。所以人們對(duì)它備無(wú)論在設(shè)計(jì)造價(jià)昂貴。所以人們對(duì)它備無(wú)論在設(shè)計(jì)上還是使用上都給予極大的重視。反應(yīng)上還是使用上都給予極大的重視。反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和制造成功，在某種意義上說(shuō)器的設(shè)計(jì)和制造成功，在某種意義上說(shuō)是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家總體技術(shù)水平的重要標(biāo)是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家總體技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。志之一。一

2、一. 加氫反應(yīng)器概述（續(xù)）加氫反應(yīng)器概述（續(xù)） * * 所謂加氫過(guò)程是催化加氫過(guò)程的總稱，所謂加氫過(guò)程是催化加氫過(guò)程的總稱， 其種類品牌繁多，其種類品牌繁多，API曾將其劃分為三曾將其劃分為三 大類：大類： 加氫處理加氫處理 加氫精制加氫精制 加氫裂化加氫裂化 一一. 加氫反應(yīng)器概述（續(xù)）加氫反應(yīng)器概述（續(xù)） * * 加氫反應(yīng)器的分類加氫反應(yīng)器的分類 按工藝過(guò)程特點(diǎn)分類有：按工藝過(guò)程特點(diǎn)分類有： 固定床反應(yīng)器固定床反應(yīng)器 移動(dòng)床反應(yīng)器移動(dòng)床反應(yīng)器 流化床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器 按反應(yīng)器使用狀態(tài)分類有：按反應(yīng)器使用狀態(tài)分類有： 冷壁結(jié)構(gòu)反應(yīng)器冷壁結(jié)構(gòu)反應(yīng)器 熱壁結(jié)構(gòu)反應(yīng)器熱壁結(jié)構(gòu)反應(yīng)器加氫反應(yīng)器的分

3、類加氫反應(yīng)器的分類( (續(xù)續(xù)) ) 按反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征分類有：按反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征分類有： 單層結(jié)構(gòu)單層結(jié)構(gòu) 鋼板卷焊結(jié)構(gòu)鋼板卷焊結(jié)構(gòu) 鍛焊結(jié)構(gòu)鍛焊結(jié)構(gòu) 多層結(jié)構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)，一般有：一般有： 繞帶式繞帶式 熱套式等熱套式等一一. 加氫反應(yīng)器概述（續(xù)）加氫反應(yīng)器概述（續(xù)） * * 對(duì)于這樣重要、使用條件又很苛刻的設(shè)備設(shè)對(duì)于這樣重要、使用條件又很苛刻的設(shè)備設(shè) 計(jì)，應(yīng)該至少要滿足以下幾點(diǎn)要求：計(jì)，應(yīng)該至少要滿足以下幾點(diǎn)要求： 滿足工藝過(guò)程各種運(yùn)作方案的需要。滿足工藝過(guò)程各種運(yùn)作方案的需要。 使用可靠性高。使用可靠性高。 具體應(yīng)體現(xiàn)在：具體應(yīng)體現(xiàn)在： 滿足力學(xué)強(qiáng)度要求滿足力學(xué)強(qiáng)度要求 具有可靠的密封

4、性能具有可靠的密封性能 有較好的環(huán)境強(qiáng)度適應(yīng)性有較好的環(huán)境強(qiáng)度適應(yīng)性 便于維護(hù)和檢修，所需時(shí)間短。便于維護(hù)和檢修，所需時(shí)間短。 盡可能降低盡可能降低投資費(fèi)用。投資費(fèi)用。二二. 反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展梗概反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展梗概 * * 隨著加氫工藝技術(shù)的廣泛應(yīng)用，加氫工隨著加氫工藝技術(shù)的廣泛應(yīng)用，加氫工 藝設(shè)備特別是加氫反應(yīng)器技術(shù)相應(yīng)得到藝設(shè)備特別是加氫反應(yīng)器技術(shù)相應(yīng)得到 很快的發(fā)展，并取得顯著的進(jìn)步。主要很快的發(fā)展，并取得顯著的進(jìn)步。主要 表現(xiàn)表現(xiàn): :(1) 加氫反應(yīng)器使用安全性不斷提加氫反應(yīng)器使用安全性不斷提 高高: :(2) 為了獲得較佳的經(jīng)濟(jì)效益，裝置為了獲得較佳的經(jīng)濟(jì)效益，裝置 日趨大型化，同時(shí)

5、也帶來(lái)了反應(yīng)設(shè)備的日趨大型化，同時(shí)也帶來(lái)了反應(yīng)設(shè)備的 大型化。大型化。 具體表現(xiàn)如下：具體表現(xiàn)如下：二二. 反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展梗概（續(xù)）反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展梗概（續(xù)） ( (一一) )加氫反應(yīng)器使用安全性不斷提高加氫反應(yīng)器使用安全性不斷提高 * * 這是加氫反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展過(guò)程中始終圍繞的這是加氫反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展過(guò)程中始終圍繞的 核心問(wèn)題。使用安全性不斷提高的核心問(wèn)題。使用安全性不斷提高的主要表現(xiàn)主要表現(xiàn)： 設(shè)計(jì)方法的更新設(shè)計(jì)方法的更新由由“常規(guī)設(shè)計(jì)常規(guī)設(shè)計(jì)”即即“規(guī)則設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)計(jì)” ” 以以“應(yīng)應(yīng)力分析為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)力分析為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)”，即，即“分析設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)” 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)本體結(jié)構(gòu)：?jiǎn)螌?/p>

6、本體結(jié)構(gòu)：?jiǎn)螌?多層多層 更高級(jí)的單層更高級(jí)的單層使用狀態(tài)：冷壁結(jié)構(gòu)使用狀態(tài)：冷壁結(jié)構(gòu) 熱壁結(jié)構(gòu)熱壁結(jié)構(gòu)細(xì)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)（見(jiàn)后）細(xì)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)（見(jiàn)后） ( (一一) )加氫反應(yīng)器使用安全性不斷提高（續(xù)）加氫反應(yīng)器使用安全性不斷提高（續(xù)） 材料生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量明顯提高材料生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量明顯提高體現(xiàn)在冶煉技術(shù)、鍛造技術(shù)、熱處理技體現(xiàn)在冶煉技術(shù)、鍛造技術(shù)、熱處理技術(shù)、分析技術(shù)等等方面。最終體現(xiàn)在材術(shù)、分析技術(shù)等等方面。最終體現(xiàn)在材料的內(nèi)質(zhì)特性料的內(nèi)質(zhì)特性( (純潔性、致密性、均質(zhì)純潔性、致密性、均質(zhì)性性) )非常優(yōu)越。非常優(yōu)越。 制造技術(shù)與裝備水平的進(jìn)步與提高制造技術(shù)與裝備水平的進(jìn)步與提高如

7、制造技巧與經(jīng)驗(yàn)以及包括焊接、堆焊、如制造技巧與經(jīng)驗(yàn)以及包括焊接、堆焊、熱處理、無(wú)損檢測(cè)等領(lǐng)域的技術(shù)與裝備熱處理、無(wú)損檢測(cè)等領(lǐng)域的技術(shù)與裝備水平都有很大進(jìn)步與提高。水平都有很大進(jìn)步與提高。 例如：例如：( (一一) )加氫反應(yīng)器使用安全性不斷提高加氫反應(yīng)器使用安全性不斷提高（續(xù)）（續(xù)） 單層堆焊技術(shù)單層堆焊技術(shù) 雙絲焊接技術(shù)雙絲焊接技術(shù) 多頭堆焊技術(shù)多頭堆焊技術(shù) 有堆焊層的反應(yīng)器上下部有堆焊層的反應(yīng)器上下部9090度彎管整體成形度彎管整體成形 技術(shù)技術(shù) 無(wú)損檢測(cè)上采用的無(wú)損檢測(cè)上采用的“TOFD”（Time of Flight Diffraction）技術(shù)）技術(shù)超聲波衍射時(shí)差超聲波衍射時(shí)差 法法

8、 大型（如大型（如150、160MN）自由鍛造水壓機(jī)，可自由鍛造水壓機(jī)，可 鍛造最大毛坯外徑達(dá)鍛造最大毛坯外徑達(dá)6500mm以上等以上等等裝備的等裝備的 建成投用建成投用二二. 反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展梗概（續(xù)）反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展梗概（續(xù)）( (二二) )設(shè)備向大型化發(fā)展設(shè)備向大型化發(fā)展 為了獲取較佳的經(jīng)濟(jì)效益，裝置日趨大型為了獲取較佳的經(jīng)濟(jì)效益，裝置日趨大型 化化, ,如：如： 美國(guó)建造了美國(guó)建造了325325萬(wàn)萬(wàn)t/a t/a 加氫裂化裝置和加氫裂化裝置和 480t/a480t/a加氫脫硫裝置；加氫脫硫裝置； 我國(guó)建造了我國(guó)建造了360t/a 360t/a 加氫裂化裝置和加氫裂化裝置和300t/a300

9、t/a 加氫脫硫裝置。加氫脫硫裝置。 設(shè)備的大型化帶來(lái)了反應(yīng)設(shè)備的大型化。設(shè)備的大型化帶來(lái)了反應(yīng)設(shè)備的大型化。( (二二) )設(shè)備向大型化發(fā)展設(shè)備向大型化發(fā)展 （續(xù)）（續(xù)） * *（國(guó)外大型化進(jìn)展例）（國(guó)外大型化進(jìn)展例）( (二二) )設(shè)備向大型化發(fā)展設(shè)備向大型化發(fā)展 （續(xù)）（續(xù)） * * （國(guó)內(nèi)大型化進(jìn)展例）（國(guó)內(nèi)大型化進(jìn)展例）( (二二) )設(shè)備向大型化發(fā)展設(shè)備向大型化發(fā)展 （續(xù)）（續(xù)）* * 為適應(yīng)設(shè)備大型化的需要，高壓加氫設(shè)為適應(yīng)設(shè)備大型化的需要，高壓加氫設(shè) 備的現(xiàn)場(chǎng)組焊制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。備的現(xiàn)場(chǎng)組焊制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 國(guó)外：國(guó)外：很早就開(kāi)發(fā)了此項(xiàng)技術(shù)；很早就開(kāi)發(fā)了此項(xiàng)技術(shù)； 國(guó)內(nèi)：國(guó)

10、內(nèi)：從從19961996年開(kāi)始實(shí)施。特別是年開(kāi)始實(shí)施。特別是2002 年年在條件很艱苦的內(nèi)蒙古現(xiàn)場(chǎng)組在條件很艱苦的內(nèi)蒙古現(xiàn)場(chǎng)組 焊制造了當(dāng)今世界上最重的焊制造了當(dāng)今世界上最重的21002100 噸反應(yīng)器。積累了很寶貴的在現(xiàn)噸反應(yīng)器。積累了很寶貴的在現(xiàn) 場(chǎng)組焊制造大型反應(yīng)器的經(jīng)驗(yàn)。場(chǎng)組焊制造大型反應(yīng)器的經(jīng)驗(yàn)。( (二二) )設(shè)備向大型化發(fā)展設(shè)備向大型化發(fā)展 （續(xù)）（續(xù)）二二. 反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展梗概（續(xù)）反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展梗概（續(xù)） * * 熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)的演變熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)的演變 熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)的演變可劃分為四個(gè)歷史時(shí)期。熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)的演變可劃分為四個(gè)歷史時(shí)期。 如：如： 熱壁加氫反

11、應(yīng)器技術(shù)的進(jìn)展歷程熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)的進(jìn)展歷程熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)的進(jìn)展歷程熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)的進(jìn)展歷程 時(shí)時(shí) 期期 技術(shù)特征技術(shù)特征 備備 注注第一個(gè)歷史時(shí)期第一個(gè)歷史時(shí)期 1972年以前年以前 開(kāi)發(fā)初期開(kāi)發(fā)初期第二個(gè)歷史時(shí)期第二個(gè)歷史時(shí)期 19731980 改進(jìn)期改進(jìn)期第三個(gè)歷史時(shí)期第三個(gè)歷史時(shí)期 19811987 成熟期成熟期第四個(gè)歷史時(shí)期第四個(gè)歷史時(shí)期 1988現(xiàn)在現(xiàn)在 更新期更新期 以開(kāi)發(fā)成功新以開(kāi)發(fā)成功新Cr-Mo鋼為標(biāo)志鋼為標(biāo)志熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)演變內(nèi)容概況熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)演變內(nèi)容概況階階段段起止起止時(shí)間時(shí)間技術(shù)技術(shù)特征特征技術(shù)進(jìn)步內(nèi)涵與存在問(wèn)題技術(shù)進(jìn)步內(nèi)涵與存在問(wèn)題第第一一個(gè)個(gè)

12、歷歷史史時(shí)時(shí)期期19721972年年以以前前開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)初期初期設(shè)計(jì)：由常規(guī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)：由常規(guī)設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)。分析設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)對(duì)材料只提出滿足力學(xué)性能及設(shè)計(jì)對(duì)材料只提出滿足力學(xué)性能及 抗氫腐蝕和硫化氫腐蝕的要求；抗氫腐蝕和硫化氫腐蝕的要求；材料：冶煉由平爐材料：冶煉由平爐電爐，開(kāi)始材電爐，開(kāi)始材 料純凈度和均質(zhì)性較差；堆焊：采料純凈度和均質(zhì)性較差；堆焊：采 用用SAW工藝工藝( (末期開(kāi)發(fā)出淺熔深堆末期開(kāi)發(fā)出淺熔深堆 焊工藝）；使用中曾出現(xiàn)過(guò)焊工藝）；使用中曾出現(xiàn)過(guò)Cr-Mo 鋼的回火脆化現(xiàn)象和不銹鋼的氫脆鋼的回火脆化現(xiàn)象和不銹鋼的氫脆 損傷問(wèn)題。損傷問(wèn)題。熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)演變內(nèi)容概況（續(xù)）熱壁加氫

13、反應(yīng)器技術(shù)演變內(nèi)容概況（續(xù)）階階段段起止起止時(shí)間時(shí)間技術(shù)技術(shù)特征特征技術(shù)進(jìn)步內(nèi)涵與存在問(wèn)題技術(shù)進(jìn)步內(nèi)涵與存在問(wèn)題第第二二個(gè)個(gè)歷歷史史時(shí)時(shí)期期19731980改改進(jìn)進(jìn)期期設(shè)計(jì)：分析設(shè)計(jì)應(yīng)用較普遍。設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)：分析設(shè)計(jì)應(yīng)用較普遍。設(shè)計(jì)對(duì) 材料已提出控制回火脆化的要求材料已提出控制回火脆化的要求( (如控如控 制制J-系數(shù)系數(shù)和和X系數(shù)系數(shù)) )。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已有所。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已有所 改進(jìn)，一是盡量減小應(yīng)力集中，二是改進(jìn)，一是盡量減小應(yīng)力集中，二是 方便在役檢測(cè)；材料：冶煉由電爐方便在役檢測(cè)；材料：冶煉由電爐( (或或 + +保溫爐保溫爐) ) 電爐電爐+ +爐外精煉技術(shù)爐外精煉技術(shù)( (如真如真 空碳脫

14、氧工藝及其它新的冶煉工藝的空碳脫氧工藝及其它新的冶煉工藝的 應(yīng)用應(yīng)用) )可以冶煉出低可以冶煉出低SiSi或低或低S S、P P，甚至，甚至 超低超低S S、P P且微量雜質(zhì)元素含量很低的且微量雜質(zhì)元素含量很低的 鋼；鋼；熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)演變內(nèi)容概況（續(xù)）熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)演變內(nèi)容概況（續(xù)）階階段段起止起止時(shí)間時(shí)間技術(shù)技術(shù)特征特征技術(shù)進(jìn)步內(nèi)涵與存在問(wèn)題技術(shù)進(jìn)步內(nèi)涵與存在問(wèn)題第第二二個(gè)個(gè)歷歷史史時(shí)時(shí)期期19731980改改進(jìn)進(jìn)期期焊接：由常規(guī)的焊接焊接：由常規(guī)的焊接窄間隙焊接。窄間隙焊接。堆焊：由較普遍采用的淺熔深堆焊堆焊：由較普遍采用的淺熔深堆焊 改進(jìn)的單層或雙層改進(jìn)的單層或雙層( (帶極帶

15、極) )堆焊。而且堆焊。而且 在有關(guān)部位采取了在有關(guān)部位采取了PWHT后才堆焊后才堆焊 Tp.347的方法；的方法；制造：可制造出大型反應(yīng)器用整體封制造：可制造出大型反應(yīng)器用整體封 頭，鍛造筒體的縮口技術(shù)開(kāi)發(fā)。這一頭，鍛造筒體的縮口技術(shù)開(kāi)發(fā)。這一 階段的反應(yīng)器，回火脆化問(wèn)題已基本階段的反應(yīng)器，回火脆化問(wèn)題已基本 得到解決。得到解決。 但在此階段末但在此階段末發(fā)現(xiàn)了堆焊層氫致剝離發(fā)現(xiàn)了堆焊層氫致剝離 現(xiàn)象現(xiàn)象。 熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)演變內(nèi)容概況（續(xù)）熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)演變內(nèi)容概況（續(xù)）階階段段起止起止時(shí)間時(shí)間技術(shù)技術(shù)特征特征技術(shù)進(jìn)步內(nèi)涵與存在問(wèn)題技術(shù)進(jìn)步內(nèi)涵與存在問(wèn)題第第三三個(gè)個(gè)歷歷史史時(shí)時(shí)期期1

16、9811987成成熟熟期期綜合應(yīng)用針對(duì)使用中出現(xiàn)的各種損傷所綜合應(yīng)用針對(duì)使用中出現(xiàn)的各種損傷所開(kāi)展的預(yù)防對(duì)策的多項(xiàng)研究成果，包括開(kāi)展的預(yù)防對(duì)策的多項(xiàng)研究成果，包括在反應(yīng)器的細(xì)部結(jié)構(gòu)在反應(yīng)器的細(xì)部結(jié)構(gòu)( (如保溫結(jié)構(gòu)如保溫結(jié)構(gòu)) )上又上又有進(jìn)一步改進(jìn)，材料的純凈度進(jìn)一步提有進(jìn)一步改進(jìn)，材料的純凈度進(jìn)一步提高，高，J-系數(shù)和系數(shù)和X系數(shù)的控制不斷趨嚴(yán)；系數(shù)的控制不斷趨嚴(yán)；焊接方面，由于焊接設(shè)備、焊接材料和焊接方面，由于焊接設(shè)備、焊接材料和焊接結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，焊縫質(zhì)量大有提高。焊接結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，焊縫質(zhì)量大有提高。堆焊技術(shù)由于采用了高焊速、大電流的堆焊技術(shù)由于采用了高焊速、大電流的堆焊工藝，提高了堆焊層金

17、屬的韌性。堆焊工藝，提高了堆焊層金屬的韌性。其結(jié)果各種損傷發(fā)生極少。但由于有更其結(jié)果各種損傷發(fā)生極少。但由于有更加高溫高壓加高溫高壓加氫新工藝的出現(xiàn)，現(xiàn)有加氫新工藝的出現(xiàn)，現(xiàn)有反反應(yīng)器用材料又存在難以滿足要求的問(wèn)題。應(yīng)器用材料又存在難以滿足要求的問(wèn)題。 第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果 通過(guò)冶煉工藝的改進(jìn)和管理，嚴(yán)格控制鋼中有害通過(guò)冶煉工藝的改進(jìn)和管理，嚴(yán)格控制鋼中有害的雜質(zhì)元素和氣體含量，提高了鋼材的純凈度的雜質(zhì)元素和氣體含量，提高了鋼材的純凈度（如（如J-系數(shù)在系數(shù)在100以下；有害氣體含量大為降低以下；有害氣體含量大為降低等）。等）。 改善和提高焊

18、材的質(zhì)量和純凈度，使焊縫的性能改善和提高焊材的質(zhì)量和純凈度，使焊縫的性能與質(zhì)量較好。焊縫金屬的與質(zhì)量較好。焊縫金屬的X系數(shù)一般都在系數(shù)一般都在11ppm以下。以下。 盡量省略堆焊層盡量省略堆焊層Tp.347的的PWHT，以提高其韌性。，以提高其韌性。 堆焊工藝有了改進(jìn)，堆焊層抗剝離性能有較大提堆焊工藝有了改進(jìn)，堆焊層抗剝離性能有較大提高。高。第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果（續(xù)）第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果（續(xù)）* * 反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)改進(jìn)之一：反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)改進(jìn)之一： 支持圈結(jié)構(gòu)的改進(jìn)支持圈結(jié)構(gòu)的改進(jìn)第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果（續(xù)）第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究

19、成果（續(xù)）* *反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)之二：反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)之二： 法蘭密封槽法蘭密封槽 的改進(jìn)的改進(jìn) 第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果（續(xù)）第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果（續(xù)）* * 反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)之三：反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)之三： 裙座結(jié)構(gòu)裙座結(jié)構(gòu) 的改進(jìn)的改進(jìn)第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果（續(xù)）第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果（續(xù)）* * 反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)之三：反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)之三： 裙座結(jié)構(gòu)的改進(jìn)（續(xù)）裙座結(jié)構(gòu)的改進(jìn)（續(xù)）第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果（續(xù)）第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果（續(xù)）* * 反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)之四：反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)之四： 增

20、設(shè)熱箱增設(shè)熱箱 第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果（續(xù)）第三個(gè)歷史時(shí)期綜合應(yīng)用改進(jìn)的研究成果（續(xù)）* * 反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)反應(yīng)器細(xì)部結(jié)構(gòu)改進(jìn) 之五：之五： 保溫結(jié)構(gòu)的改進(jìn)保溫結(jié)構(gòu)的改進(jìn)熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)演變內(nèi)容概況（續(xù)）熱壁加氫反應(yīng)器技術(shù)演變內(nèi)容概況（續(xù)）階階段段起止起止時(shí)間時(shí)間技術(shù)技術(shù)特征特征技術(shù)進(jìn)步內(nèi)涵與存在問(wèn)題技術(shù)進(jìn)步內(nèi)涵與存在問(wèn)題第第四四個(gè)個(gè)歷歷史史時(shí)時(shí)期期19881988現(xiàn)在現(xiàn)在更更新新期期 以開(kāi)發(fā)新的以開(kāi)發(fā)新的Cr-Mo鋼，并很快得鋼，并很快得 到推廣應(yīng)用，將加氫反應(yīng)器技術(shù)到推廣應(yīng)用，將加氫反應(yīng)器技術(shù) 推進(jìn)到一個(gè)新的階段。推進(jìn)到一個(gè)新的階段。 三三. 反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征反應(yīng)器本

21、體結(jié)構(gòu)特征 * * 根據(jù)不同年代的技術(shù)水平與需求，曾使用了不同根據(jù)不同年代的技術(shù)水平與需求，曾使用了不同 形式的本體結(jié)構(gòu)，如：形式的本體結(jié)構(gòu)，如： 單層結(jié)構(gòu)單層結(jié)構(gòu) 鋼板卷焊結(jié)構(gòu)鋼板卷焊結(jié)構(gòu) 鍛焊結(jié)構(gòu)鍛焊結(jié)構(gòu) 多層結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu) 繞帶式繞帶式 熱套式熱套式 等等等等 * * 結(jié)構(gòu)形式選取取決于設(shè)備操作條件與規(guī)格、制造結(jié)構(gòu)形式選取取決于設(shè)備操作條件與規(guī)格、制造 廠加工裝備與能力、制造周期、經(jīng)濟(jì)合理性和用廠加工裝備與能力、制造周期、經(jīng)濟(jì)合理性和用 戶需要與經(jīng)驗(yàn)等。戶需要與經(jīng)驗(yàn)等。三三. 反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征（續(xù)）反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征（續(xù)）* * 單層結(jié)構(gòu)中的鋼板卷焊結(jié)構(gòu)和鍛焊結(jié)構(gòu)的選擇，主要單層結(jié)構(gòu)中的

22、鋼板卷焊結(jié)構(gòu)和鍛焊結(jié)構(gòu)的選擇，主要 取決于制造廠的加工能力、經(jīng)驗(yàn)和條件以及經(jīng)濟(jì)上的合取決于制造廠的加工能力、經(jīng)驗(yàn)和條件以及經(jīng)濟(jì)上的合 理性和用戶的需要。在選用鍛焊結(jié)構(gòu)時(shí)，一般有如下優(yōu)理性和用戶的需要。在選用鍛焊結(jié)構(gòu)時(shí)，一般有如下優(yōu) 點(diǎn)：點(diǎn)：鍛件的內(nèi)質(zhì)特性鍛件的內(nèi)質(zhì)特性( (純凈性、致密性、均質(zhì)性純凈性、致密性、均質(zhì)性) )好；好；焊縫少，特別是沒(méi)有縱焊縫，從而提高了反應(yīng)器耐焊縫少，特別是沒(méi)有縱焊縫，從而提高了反應(yīng)器耐周向應(yīng)力的可靠性；周向應(yīng)力的可靠性；制造裝配易保證；制造裝配易保證；可設(shè)計(jì)和制造成對(duì)于防止某些脆性損傷很有好處的可設(shè)計(jì)和制造成對(duì)于防止某些脆性損傷很有好處的 結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)；使用過(guò)程中

23、對(duì)焊縫檢查維護(hù)的工作量少，無(wú)損檢測(cè)使用過(guò)程中對(duì)焊縫檢查維護(hù)的工作量少，無(wú)損檢測(cè)容易。容易。鍛造結(jié)構(gòu)材料利用率低，當(dāng)壁厚較薄時(shí)，其制造費(fèi)鍛造結(jié)構(gòu)材料利用率低，當(dāng)壁厚較薄時(shí)，其制造費(fèi)用相對(duì)較高。一般，厚度大于用相對(duì)較高。一般，厚度大于180mm180mm或更大時(shí)采用或更大時(shí)采用較合適，較合適，厚度越厚，厚度越厚，鍛造結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性更顯優(yōu)越。鍛造結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性更顯優(yōu)越。三三. 反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征（續(xù)）反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征（續(xù)）鍛焊結(jié)構(gòu)鍛焊結(jié)構(gòu)板焊結(jié)構(gòu)板焊結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)適適用用范范圍圍條件條件可用于高溫可用于高溫高壓場(chǎng)合，高壓場(chǎng)合，其最高使用其最高使用溫度取決于溫度取決于所用材料的所用材料的性能（如抗

24、性能（如抗氫腐蝕性能氫腐蝕性能等）。一般等）。一般宜用于厚度宜用于厚度大于大于180mm的場(chǎng)合的場(chǎng)合可用于高可用于高溫高壓場(chǎng)溫高壓場(chǎng)合，其最合，其最高使用溫高使用溫度取決于度取決于所用材料所用材料的性能的性能（如抗氫（如抗氫腐蝕性能腐蝕性能等）等）可用于高壓，但溫度可用于高壓，但溫度不宜太高。因?yàn)樗娌灰颂?。因?yàn)樗嬖诮Y(jié)構(gòu)上不連續(xù)性的在結(jié)構(gòu)上不連續(xù)性的缺點(diǎn)，會(huì)造成較大的缺點(diǎn)，會(huì)造成較大的熱應(yīng)力和因缺口效應(yīng)熱應(yīng)力和因缺口效應(yīng)而使疲勞強(qiáng)度下降等。而使疲勞強(qiáng)度下降等。所以對(duì)于溫度大于所以對(duì)于溫度大于350和溫度、壓力和溫度、壓力有急劇波動(dòng)的場(chǎng)合，有急劇波動(dòng)的場(chǎng)合，選用應(yīng)謹(jǐn)慎選用應(yīng)謹(jǐn)慎最大厚最大厚度

25、度mm約約500約約300總厚約總厚約600。內(nèi)筒厚。內(nèi)筒厚約約20，層板厚，層板厚48三三. 反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征（續(xù)）反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征（續(xù)）鍛焊結(jié)構(gòu)鍛焊結(jié)構(gòu)板焊結(jié)構(gòu)板焊結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)的應(yīng)力的應(yīng)力分析分析可采用有限元法可采用有限元法等進(jìn)行等進(jìn)行 可采用有限元法可采用有限元法 等進(jìn)行等進(jìn)行 對(duì)層間和焊縫對(duì)層間和焊縫 部位的應(yīng)力狀部位的應(yīng)力狀 況需要根據(jù)實(shí)況需要根據(jù)實(shí) 驗(yàn)來(lái)分析驗(yàn)來(lái)分析材料材料選用選用1.須選擇能滿足須選擇能滿足力學(xué)性能和抗環(huán)力學(xué)性能和抗環(huán)境脆裂（如氫腐境脆裂（如氫腐蝕）性能的材料。蝕）性能的材料。2.為防止為防止H2S腐腐蝕要在內(nèi)表面堆蝕要在內(nèi)表面堆焊不銹鋼堆

26、焊層。焊不銹鋼堆焊層。1.須選擇能滿足力須選擇能滿足力 學(xué)性能和抗環(huán)境學(xué)性能和抗環(huán)境 脆裂脆裂( (如氫腐蝕如氫腐蝕) ) 性能的材料。性能的材料。2.為防止為防止H2S腐蝕腐蝕 要在內(nèi)表面堆焊要在內(nèi)表面堆焊 不銹鋼不銹鋼堆焊層堆焊層。1.內(nèi)筒選用能抗內(nèi)筒選用能抗氫腐蝕和氫腐蝕和H2S腐腐蝕的材料蝕的材料(如不如不銹鋼銹鋼)。2.層板可采用高層板可采用高強(qiáng)鋼，以利設(shè)強(qiáng)鋼，以利設(shè)備輕量化。備輕量化。三三. 反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征（續(xù)）反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征（續(xù)）鍛焊結(jié)構(gòu)鍛焊結(jié)構(gòu)板焊結(jié)構(gòu)板焊結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)材料內(nèi)質(zhì)材料內(nèi)質(zhì)特性（致特性（致密性、純密性、純凈性、均凈性、均質(zhì)性）及質(zhì)性）及材料利用材料利用

27、率率 筒節(jié)鍛坯由于需經(jīng)墩筒節(jié)鍛坯由于需經(jīng)墩粗、拔長(zhǎng)、墩粗、沖粗、拔長(zhǎng)、墩粗、沖孔的鍛造加工過(guò)程，孔的鍛造加工過(guò)程，可沖掉中心部位的偏可沖掉中心部位的偏析與夾雜，使筒節(jié)材析與夾雜，使筒節(jié)材料的內(nèi)質(zhì)特性得到改料的內(nèi)質(zhì)特性得到改善，從而提高反應(yīng)器善，從而提高反應(yīng)器的抗氫損傷能力。材的抗氫損傷能力。材料利用率相對(duì)較低。料利用率相對(duì)較低。在合適厚度在合適厚度范圍內(nèi)，采范圍內(nèi)，采用合適的冶用合適的冶煉工藝方法煉工藝方法鋼板也能獲鋼板也能獲得與鍛件相得與鍛件相近的特性。近的特性。材料利用率材料利用率相對(duì)較高。相對(duì)較高。 由于鋼板較薄，其由于鋼板較薄，其內(nèi)在質(zhì)量較容易保內(nèi)在質(zhì)量較容易保證。材料利用率相證。材料

28、利用率相對(duì)較高。對(duì)較高。 焊焊 縫縫僅有環(huán)焊縫，對(duì)提僅有環(huán)焊縫，對(duì)提高反應(yīng)器耐周向應(yīng)高反應(yīng)器耐周向應(yīng)力的可靠性有利。力的可靠性有利。而且焊縫少。而且焊縫少。有縱有縱, ,環(huán)焊環(huán)焊縫縫, ,焊縫多焊縫多焊接工作焊接工作量大。量大。有縱、環(huán)焊縫，焊有縱、環(huán)焊縫，焊縫多。但焊縫系薄縫多。但焊縫系薄( (或較薄或較薄) )板焊接，板焊接，其質(zhì)量易保證。其質(zhì)量易保證。三三. 反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征（續(xù)）反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)特征（續(xù)）鍛焊結(jié)構(gòu)鍛焊結(jié)構(gòu)板焊結(jié)構(gòu)板焊結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu) 射線或超聲射線或超聲 檢測(cè)檢測(cè)易易易易難難聲發(fā)射檢測(cè)聲發(fā)射檢測(cè)易易較易較易較易較易焊后熱處理焊后熱處理必需必需必需必需一般不進(jìn)行一般不

29、進(jìn)行破壞行為破壞行為 超過(guò)臨界裂超過(guò)臨界裂 紋后迅速擴(kuò)紋后迅速擴(kuò) 展展 超過(guò)臨界裂超過(guò)臨界裂 紋后迅速擴(kuò)紋后迅速擴(kuò) 展展 緩慢地、階緩慢地、階 段地?cái)U(kuò)展段地?cái)U(kuò)展四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用* * 反應(yīng)器內(nèi)件設(shè)計(jì)性能的優(yōu)劣將與催化劑性反應(yīng)器內(nèi)件設(shè)計(jì)性能的優(yōu)劣將與催化劑性 能一道體現(xiàn)出所采用加氫工藝的先進(jìn)性。能一道體現(xiàn)出所采用加氫工藝的先進(jìn)性。* * 對(duì)于固定床氣液并流下流式反應(yīng)器的內(nèi)件對(duì)于固定床氣液并流下流式反應(yīng)器的內(nèi)件, , 通常都設(shè)有入口擴(kuò)散器、氣液分配器、積通常都設(shè)有入口擴(kuò)散器、氣液分配器、積垢籃、冷氫箱、熱電偶和出口收集器等。垢籃、冷氫箱、熱電偶和出口收集器等。 *

30、* 主要內(nèi)件的作用、典型結(jié)構(gòu)及注意要點(diǎn)如下：主要內(nèi)件的作用、典型結(jié)構(gòu)及注意要點(diǎn)如下：四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)） 四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）內(nèi)件內(nèi)件名稱名稱設(shè)置目的及有關(guān)設(shè)置目的及有關(guān)說(shuō)明說(shuō)明典型結(jié)典型結(jié)構(gòu)型式構(gòu)型式注注 意意 要要 點(diǎn)點(diǎn) 入口入口擴(kuò)散擴(kuò)散器器（或（或稱預(yù)稱預(yù)分配分配器）器）對(duì)于圖示的對(duì)于圖示的(b)(b)型，還可起到積型，還可起到積存進(jìn)料中的一些存進(jìn)料中的一些銹垢的作用。銹垢的作用。防止高速流體防止高速流體直接沖擊液體分直接沖擊液體分配盤，影響分配配盤，影響分配效果，從而起到效果，從而起到預(yù)分配的作用。預(yù)分配的

31、作用。見(jiàn)圖見(jiàn)圖5 5(a)(b(a)(b) )(a)(a)型：型：進(jìn)料方向應(yīng)垂直于入口擴(kuò)散進(jìn)料方向應(yīng)垂直于入口擴(kuò)散 器上的兩條開(kāi)孔；器上的兩條開(kāi)孔；兩層水平檔板上的開(kāi)孔應(yīng)對(duì)兩層水平檔板上的開(kāi)孔應(yīng)對(duì) 中；中；水平擋板上的開(kāi)孔應(yīng)垂直于水平擋板上的開(kāi)孔應(yīng)垂直于 板面。板面。(b)(b)型：型：根據(jù)液體及沉積物量確定長(zhǎng)根據(jù)液體及沉積物量確定長(zhǎng) 槽孔的大小、數(shù)量和位置。槽孔的大小、數(shù)量和位置。四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）內(nèi)件內(nèi)件名稱名稱設(shè)置目的設(shè)置目的及有關(guān)說(shuō)及有關(guān)說(shuō)明明典型典型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式型式注注 意意 要要

32、點(diǎn)點(diǎn) 氣液氣液分配分配盤盤使進(jìn)入使進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)器的物料均勻物料均勻分散，與分散，與催化劑顆催化劑顆有效觸，有效觸，充分發(fā)揮充分發(fā)揮催化劑的催化劑的作用。作用。見(jiàn)圖見(jiàn)圖6(a)(b)應(yīng)保證分配盤上不漏夜應(yīng)保證分配盤上不漏夜, ,可采用可采用 合適填料墊密。安裝后充水合適填料墊密。安裝后充水100 mm高，在高，在5分鐘內(nèi)液位降低小分鐘內(nèi)液位降低小 于于25mm為合格為合格; ;控制安裝水平度。對(duì)于噴射型控制安裝水平度。對(duì)于噴射型, , 包括制造公差和梁在荷載作用包括制造公差和梁在荷載作用 下的撓度在內(nèi)可按下的撓度在內(nèi)可按5mm 6 mm控制，對(duì)于溢流型，控制公控制，對(duì)于溢流型，控制公 差應(yīng)稍

33、嚴(yán)；差應(yīng)稍嚴(yán)；四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）內(nèi)件內(nèi)件名稱名稱設(shè)置目的及設(shè)置目的及有關(guān)說(shuō)明有關(guān)說(shuō)明典型典型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式型式注注 意意 要要 點(diǎn)點(diǎn) 氣液氣液分配分配 盤盤目前國(guó)內(nèi)目前國(guó)內(nèi)外所用的分外所用的分配器按其作配器按其作用機(jī)理大致用機(jī)理大致可分為溢流可分為溢流型和型和( (抽吸抽吸) )噴射型兩類噴射型兩類或二者機(jī)理或二者機(jī)理兼有的綜合兼有的綜合型型。 見(jiàn)圖見(jiàn)圖6(a)(b)配盤的設(shè)計(jì)荷載，應(yīng)包括通配盤的設(shè)計(jì)荷載，應(yīng)包括通 過(guò)分配盤的壓力降過(guò)分配盤的壓力降P、盤上、盤上 的液量及分配盤自重的液量及分配盤自重( (按最大按最大 的操作溫度考慮的操作溫度考慮) )。

34、此外，還要考慮到檢修的工此外，還要考慮到檢修的工 況，其支承件至少同時(shí)也要況，其支承件至少同時(shí)也要 滿足常溫下承受滿足常溫下承受90120kg集集 中荷載的要求。中荷載的要求。 四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）內(nèi)件內(nèi)件名稱名稱設(shè)置目的及有關(guān)說(shuō)設(shè)置目的及有關(guān)說(shuō)明明典型典型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式型式注注 意意 要要 點(diǎn)點(diǎn)積積垢垢籃籃( (注注) )積垢籃置于催化劑積垢籃置于催化劑 床層的頂部，系由床層的頂部，系由各種規(guī)格不銹鋼金各種規(guī)格不銹鋼金屬絲網(wǎng)與骨架構(gòu)成屬絲網(wǎng)與骨架構(gòu)成的籃筐。它為反應(yīng)的籃筐。它為反應(yīng)器進(jìn)料提供更多

35、的器進(jìn)料提供更多的徑向方向的流通面徑向方向的流通面積積, ,使催化劑床層可使催化劑床層可聚集更多的銹垢和聚集更多的銹垢和沉積物而不致引起沉積物而不致引起床層壓降過(guò)分地增床層壓降過(guò)分地增加。加。見(jiàn)下見(jiàn)下圖圖積垢籃在裝入反應(yīng)器內(nèi)時(shí)積垢籃在裝入反應(yīng)器內(nèi)時(shí), , 其籃筐內(nèi)應(yīng)是空的。在裝其籃筐內(nèi)應(yīng)是空的。在裝 填催化劑時(shí)一定要注意這填催化劑時(shí)一定要注意這一點(diǎn)；一點(diǎn)；積垢籃按三角形排列，安積垢籃按三角形排列，安 裝時(shí)用鏈條將其連在一起裝時(shí)用鏈條將其連在一起, , 并栓到上面的分配器支承并栓到上面的分配器支承 梁上，其栓緊鏈條要有足梁上，其栓緊鏈條要有足 夠的長(zhǎng)度裕量以適應(yīng)催化夠的長(zhǎng)度裕量以適應(yīng)催化 劑床層

36、的下沉劑床層的下沉( (按下沉按下沉5 5 考慮考慮) )。 四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）(注注)： 近多年來(lái)近多年來(lái) 采用在頂采用在頂 部裝填大部裝填大 孔隙惰性孔隙惰性 多孔球或多孔球或 脫金屬催脫金屬催 化劑措施化劑措施 而替代積而替代積 垢籃。垢籃。四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）內(nèi)件內(nèi)件名稱名稱設(shè)置目的及有關(guān)設(shè)置目的及有關(guān) 說(shuō)明說(shuō)明典型結(jié)典型結(jié)構(gòu)型式構(gòu)型式注注 意意 要要 點(diǎn)點(diǎn)冷冷氫氫箱箱用以控制加氫放用以控制加氫放 熱反應(yīng)引起的催熱反應(yīng)引起的催 化劑床層溫升，化劑床層溫升， 圖示的冷氫箱結(jié)圖示的冷氫箱結(jié) 構(gòu)由冷氫管、冷構(gòu)由

37、冷氫管、冷 氫盤、再分配盤氫盤、再分配盤 組成，可使來(lái)自組成，可使來(lái)自 上面床層的反應(yīng)上面床層的反應(yīng) 物料和起冷卻作物料和起冷卻作 用的冷氫充分混用的冷氫充分混見(jiàn)圖見(jiàn)圖8冷氫管內(nèi)設(shè)置的隔檔板冷氫管內(nèi)設(shè)置的隔檔板應(yīng)使從兩個(gè)開(kāi)孔中噴出應(yīng)使從兩個(gè)開(kāi)孔中噴出的氫氣量是相當(dāng)?shù)模坏臍錃饬渴窍喈?dāng)?shù)?；為發(fā)揮冷氫的作用效果，為發(fā)揮冷氫的作用效果，冷氫盤和冷氫箱部分應(yīng)冷氫盤和冷氫箱部分應(yīng)用填料填密，以保證不用填料填密，以保證不漏液，可按氣液分配盤漏液，可按氣液分配盤的試漏標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收；的試漏標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收；冷氫盤和噴射盤的安裝冷氫盤和噴射盤的安裝四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）內(nèi)件內(nèi)件名稱名稱設(shè)

38、置目的及設(shè)置目的及有關(guān)說(shuō)明有關(guān)說(shuō)明典型結(jié)典型結(jié)構(gòu)型式構(gòu)型式注注 意意 要要 點(diǎn)點(diǎn)冷冷氫氫箱箱混合，而又將具混合，而又將具有均勻溫度的氣有均勻溫度的氣液混合物再均勻液混合物再均勻分配到下部的催分配到下部的催化劑床層上?；瘎┐矊由?。見(jiàn)圖見(jiàn)圖8水平度，包括制造公差、水平度，包括制造公差、荷載作用下的撓度等在荷載作用下的撓度等在內(nèi)，可按內(nèi)，可按6mm6mm控制。再控制。再分配盤的要求與氣液分分配盤的要求與氣液分配盤同。配盤同。四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）內(nèi)件內(nèi)件名稱名稱設(shè)置目的及設(shè)置目的及有關(guān)說(shuō)明有關(guān)說(shuō)明典型結(jié)

39、典型結(jié)構(gòu)型式構(gòu)型式注注 意意 要要 點(diǎn)點(diǎn)熱熱電電偶偶為監(jiān)視加氫放熱反應(yīng)引起床層為監(jiān)視加氫放熱反應(yīng)引起床層溫度升高及床層截面溫度分布溫度升高及床層截面溫度分布狀況而對(duì)操作溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。狀況而對(duì)操作溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。熱電偶的安裝有從筒體上徑向熱電偶的安裝有從筒體上徑向插入和從反應(yīng)器頂封頭上垂直插入和從反應(yīng)器頂封頭上垂直方向插入的方式。在徑向水平方向插入的方式。在徑向水平插入的形式中又有插入的形式中又有橫跨整個(gè)截橫跨整個(gè)截面的和僅插入一定長(zhǎng)度的兩種面的和僅插入一定長(zhǎng)度的兩種情況。以往床層測(cè)溫基本采用情況。以往床層測(cè)溫基本采用鎧裝熱電偶。近年多數(shù)在采用鎧裝熱電偶。近年多數(shù)在采用鎧裝熱電偶的同時(shí)，還采用了鎧

40、裝熱電偶的同時(shí)，還采用了一種稱為柔性熱電偶一種稱為柔性熱電偶 (flexible見(jiàn)圖見(jiàn)圖9(a)(b) (c) () 對(duì)徑向水平插入對(duì)徑向水平插入的熱電偶套管要注意的熱電偶套管要注意由于操作過(guò)程催化劑由于操作過(guò)程催化劑下沉和停工檢修卸出下沉和停工檢修卸出催化劑時(shí)被壓彎的可催化劑時(shí)被壓彎的可能性能性, ,特別是當(dāng)反應(yīng)特別是當(dāng)反應(yīng)器直接較大時(shí)更不可器直接較大時(shí)更不可忽視；忽視；（）徑向水平插入徑向水平插入一定長(zhǎng)度的熱電偶，一定長(zhǎng)度的熱電偶，其套管與反應(yīng)器筒體其套管與反應(yīng)器筒體在現(xiàn)場(chǎng)焊接的焊縫曾在現(xiàn)場(chǎng)焊接的焊縫曾四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）內(nèi)件內(nèi)件名稱名稱設(shè)置目的及設(shè)

41、置目的及有關(guān)說(shuō)明有關(guān)說(shuō)明典型結(jié)典型結(jié)構(gòu)型式構(gòu)型式注注 意意 要要 點(diǎn)點(diǎn)熱熱電電偶偶 thermocouples）的結(jié)構(gòu)，它可的結(jié)構(gòu)，它可在一個(gè)熱電偶開(kāi)口接管上設(shè)置高在一個(gè)熱電偶開(kāi)口接管上設(shè)置高密度的測(cè)點(diǎn)，并具有快速反應(yīng)時(shí)密度的測(cè)點(diǎn)，并具有快速反應(yīng)時(shí)間（間（48s）和對(duì)床層溫度飄移能）和對(duì)床層溫度飄移能迅速反應(yīng)等特性，可對(duì)床層截面迅速反應(yīng)等特性，可對(duì)床層截面溫度進(jìn)行許多點(diǎn)測(cè)量，因而可對(duì)溫度進(jìn)行許多點(diǎn)測(cè)量，因而可對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行有效的控制。工藝過(guò)程進(jìn)行有效的控制。另外，為了監(jiān)控反應(yīng)器器壁金屬另外，為了監(jiān)控反應(yīng)器器壁金屬的溫度情況，也往往在反應(yīng)器外的溫度情況，也往往在反應(yīng)器外表面的筒體圓周上或封頭和開(kāi)

42、口表面的筒體圓周上或封頭和開(kāi)口接管的相關(guān)部位設(shè)置一定數(shù)量的接管的相關(guān)部位設(shè)置一定數(shù)量的表面熱電偶。表面熱電偶。見(jiàn)圖見(jiàn)圖9(a)(b) (c) 有發(fā)生裂紋的實(shí)例，有發(fā)生裂紋的實(shí)例，因此在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于確因此在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于確定的設(shè)置位置應(yīng)盡可定的設(shè)置位置應(yīng)盡可能為現(xiàn)場(chǎng)施焊創(chuàng)造較能為現(xiàn)場(chǎng)施焊創(chuàng)造較為方便的條件，同時(shí)為方便的條件，同時(shí)施焊操作也要更加細(xì)施焊操作也要更加細(xì)心；心；()()頂部垂直插入的頂部垂直插入的熱電偶套管，當(dāng)長(zhǎng)度熱電偶套管，當(dāng)長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，要適當(dāng)設(shè)置較長(zhǎng)時(shí)，要適當(dāng)設(shè)置導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，以利套管導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，以利套管在操作狀態(tài)下因受熱在操作狀態(tài)下因受熱伸長(zhǎng)時(shí)而不受到阻礙。伸長(zhǎng)時(shí)而不受到阻礙。 四四. 反應(yīng)

43、器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）內(nèi)件內(nèi)件名稱名稱設(shè)置目的及設(shè)置目的及有關(guān)說(shuō)明有關(guān)說(shuō)明典型結(jié)典型結(jié)構(gòu)型式構(gòu)型式注意要點(diǎn)注意要點(diǎn)出出口口收收集集器器用于支承下部的用于支承下部的催化劑床層，以催化劑床層，以減輕床層的壓降減輕床層的壓降和改善反應(yīng)物料和改善反應(yīng)物料的分配。的分配。 見(jiàn)圖見(jiàn)圖10出口收集器與下封出口收集器與下封頭的下沿或與其連頭的下沿或與其連接的定心環(huán)圓周上接的定心環(huán)圓周上應(yīng)設(shè)數(shù)個(gè)缺口，以應(yīng)設(shè)數(shù)個(gè)缺口，以便停工時(shí)排液用。便停工時(shí)排液用。 四四. 反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)）四四. 反應(yīng)器內(nèi)

44、件型式及作用（續(xù)）反應(yīng)器內(nèi)件型式及作用（續(xù)） * * 內(nèi)件設(shè)計(jì)中的主要考慮：內(nèi)件設(shè)計(jì)中的主要考慮： 從工藝角度說(shuō)：從工藝角度說(shuō)： 最關(guān)鍵的一點(diǎn)是要使反應(yīng)進(jìn)料最關(guān)鍵的一點(diǎn)是要使反應(yīng)進(jìn)料( (氣液相氣液相) )與催化與催化 劑顆粒劑顆粒( (固相固相) )三相間有效地接觸，在催化劑三相間有效地接觸，在催化劑床床 層內(nèi)不發(fā)生流體偏流現(xiàn)象。層內(nèi)不發(fā)生流體偏流現(xiàn)象。 從設(shè)備設(shè)計(jì)角度說(shuō)：從設(shè)備設(shè)計(jì)角度說(shuō)： 在保證內(nèi)件能具有高效和穩(wěn)定操作的前提下，在保證內(nèi)件能具有高效和穩(wěn)定操作的前提下， 應(yīng)將內(nèi)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得更加緊湊，盡量縮小空間應(yīng)將內(nèi)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得更加緊湊，盡量縮小空間 所占高度，以最大限度地利用反應(yīng)器容積。

45、所占高度，以最大限度地利用反應(yīng)器容積。五五. 反應(yīng)器主要損傷型式與材料選擇反應(yīng)器主要損傷型式與材料選擇 * * 加氫裝置由于操作條件的特殊性，所以反應(yīng)器有加氫裝置由于操作條件的特殊性，所以反應(yīng)器有 可能發(fā)生一些特殊的損傷現(xiàn)象。為防止這些破壞可能發(fā)生一些特殊的損傷現(xiàn)象。為防止這些破壞 性的損傷發(fā)生，不僅要有正確的設(shè)計(jì)與選材，而性的損傷發(fā)生，不僅要有正確的設(shè)計(jì)與選材，而 且與正確的制造工藝和正確的操作維護(hù)關(guān)系極大。且與正確的制造工藝和正確的操作維護(hù)關(guān)系極大。 * * 下面介紹熱壁加氫反應(yīng)器可能發(fā)生的主要損傷型下面介紹熱壁加氫反應(yīng)器可能發(fā)生的主要損傷型 式及其對(duì)策。式及其對(duì)策。高溫氫腐蝕高溫氫腐蝕氫

46、脆氫脆高溫硫化氫氫腐蝕高溫硫化氫氫腐蝕鉻鉻- -鉬鋼的回火脆性損傷鉬鋼的回火脆性損傷連多硫酸應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂連多硫酸應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂奧氏體不銹鋼堆焊層的氫致剝離奧氏體不銹鋼堆焊層的氫致剝離五五. 反應(yīng)器主要損傷型式與材料選（續(xù)）反應(yīng)器主要損傷型式與材料選（續(xù)）（一）（一） 高溫氫腐蝕高溫氫腐蝕 (HAHydrogen Attack)1. 高溫氫腐蝕形式高溫氫腐蝕形式 * 表面脫碳表面脫碳 * 內(nèi)部脫碳與開(kāi)裂內(nèi)部脫碳與開(kāi)裂 * 表面脫碳：表面脫碳： 表面脫炭不產(chǎn)生裂紋，表面脫碳的影響一般表面脫炭不產(chǎn)生裂紋，表面脫碳的影響一般 很輕，只是鋼材的強(qiáng)度和硬度局部有所下降很輕，只是鋼材的強(qiáng)度和硬度局部有所下降

47、而延性提高。而延性提高。（一）（一） 高溫氫腐蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)） * 內(nèi)部脫碳：內(nèi)部脫碳： Fe3C+2H2CH4+ 3Fe 使鋼材產(chǎn)生龜裂、裂紋或鼓泡，導(dǎo)致鋼材使鋼材產(chǎn)生龜裂、裂紋或鼓泡，導(dǎo)致鋼材 強(qiáng)度、延性和韌性顯著下降。強(qiáng)度、延性和韌性顯著下降。 具有不可逆的性質(zhì)，也稱具有不可逆的性質(zhì)，也稱永久脆化現(xiàn)象永久脆化現(xiàn)象。 進(jìn)展過(guò)程：甲烷氣泡形核進(jìn)展過(guò)程：甲烷氣泡形核成長(zhǎng)成長(zhǎng)氣泡氣泡 串通產(chǎn)生晶間微裂紋串通產(chǎn)生晶間微裂紋連通形成斷裂通道。連通形成斷裂通道。 高溫氫腐蝕要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間。即，有一個(gè)高溫氫腐蝕要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間。即，有一個(gè) “孕育期孕育期”（或稱潛伏期）。（或稱潛伏期）。（一）（一

48、） 高溫氫腐蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)） “孕育期孕育期”的特征：的特征： 在此階段，甲烷氣泡形成，成長(zhǎng)慢，未串通，在此階段，甲烷氣泡形成，成長(zhǎng)慢，未串通， 鋼材力學(xué)性能不發(fā)生明顯改變。鋼材力學(xué)性能不發(fā)生明顯改變。 “孕育期孕育期”概念的應(yīng)用：概念的應(yīng)用： 在工程上可利用在工程上可利用“孕育期孕育期”的概念來(lái)的概念來(lái)確定設(shè)備確定設(shè)備 和管道所選用鋼材能安全使用的大致時(shí)間。和管道所選用鋼材能安全使用的大致時(shí)間。 影響影響“孕育期孕育期”的因素：的因素： 包括鋼種、氫壓、溫度、冷作程度、雜質(zhì)元素含量包括鋼種、氫壓、溫度、冷作程度、雜質(zhì)元素含量 和作用應(yīng)力等因素。和作用應(yīng)力等因素。（一）（一） 高溫氫腐

49、蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)） 2. 影響高溫氫腐蝕的主要因素影響高溫氫腐蝕的主要因素（1）溫度、壓力和暴露時(shí)間的影響溫度、壓力和暴露時(shí)間的影響 溫度和壓力對(duì)氫腐蝕的影響很大。溫度和壓力對(duì)氫腐蝕的影響很大。 溫度越高或者壓力越大溫度越高或者壓力越大, ,發(fā)生高溫氫腐蝕的發(fā)生高溫氫腐蝕的 起始時(shí)間就越早。起始時(shí)間就越早。 （2）合金元素和雜質(zhì)元素的影響合金元素和雜質(zhì)元素的影響 從高溫氫腐蝕機(jī)理可知，凡是添加能形成穩(wěn)從高溫氫腐蝕機(jī)理可知，凡是添加能形成穩(wěn) 定碳化物的元素（如鉻、鉬、釩、鈦、鎢定碳化物的元素（如鉻、鉬、釩、鈦、鎢 等），就可提高鋼材抗高溫氫腐蝕的能力等），就可提高鋼材抗高溫氫腐蝕的能力 。

50、（一）（一） 高溫氫腐蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)）(a) 下圖是不同合金元素對(duì)抗氫腐蝕的效應(yīng)下圖是不同合金元素對(duì)抗氫腐蝕的效應(yīng)（一）（一） 高溫氫腐蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)）(a)下圖是不同合金元素對(duì)抗氫腐蝕的效應(yīng)下圖是不同合金元素對(duì)抗氫腐蝕的效應(yīng)（一）（一） 高溫氫腐蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)） (b) 關(guān)于雜質(zhì)元素的影響關(guān)于雜質(zhì)元素的影響 在針對(duì)在針對(duì)21/4Cr-1Mo鋼的研究中已發(fā)現(xiàn)，鋼的研究中已發(fā)現(xiàn)，錫錫、銻銻 會(huì)增加甲烷氣泡的密度，且會(huì)增加甲烷氣泡的密度，且錫錫還會(huì)使氣泡直徑還會(huì)使氣泡直徑 增大，從而對(duì)鋼材的抗氫腐蝕性能產(chǎn)生不利影增大，從而對(duì)鋼材的抗氫腐蝕性能產(chǎn)生不利影 響響. .（3）熱處

51、理的影響熱處理的影響 (a) 不同顯微組織的影響不同顯微組織的影響 (b) 淬火后不同回火溫度的影響淬火后不同回火溫度的影響 (c) PWHT的影響的影響 （一）（一） 高溫氫腐蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)）(a) 不同顯微組織的影響不同顯微組織的影響 淬火回火：淬火回火： 回火貝氏體回火貝氏體 正火回火：正火回火： 鐵素體鐵素體 回火貝氏體回火貝氏體 Q+T和和N+T材經(jīng)氫腐蝕后的力學(xué)性能變化材經(jīng)氫腐蝕后的力學(xué)性能變化 （材料：（材料：1.5Cr-0.5Mo,PH2:24.5MPa,加熱溫度加熱溫度:550） （一）（一） 高溫氫腐蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)）(b) 淬火后不同淬火后不同 回火溫度的回

52、火溫度的 影響影響 淬火后回火溫度對(duì)氫腐蝕的影響淬火后回火溫度對(duì)氫腐蝕的影響 （材料：（材料：21/4Cr-1Mo）（一）（一） 高溫氫腐蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)）(c) PWHT的影響：的影響： 鉻鉻- -鉬鋼設(shè)備，是否施行焊后熱處理其高抗氫腐鉬鋼設(shè)備，是否施行焊后熱處理其高抗氫腐蝕效果大不一樣。曾有試驗(yàn)證明，蝕效果大不一樣。曾有試驗(yàn)證明，21/4Cr-1Mo鋼鋼焊縫若不進(jìn)行焊后熱處理，則發(fā)生氫腐蝕的溫度焊縫若不進(jìn)行焊后熱處理，則發(fā)生氫腐蝕的溫度將比納爾遜將比納爾遜（Nelson）曲線表示的溫度曲線表示的溫度低低100以上以上。（4）應(yīng)力的影響應(yīng)力的影響 應(yīng)力存在會(huì)產(chǎn)生不利影響。特別是二次應(yīng)力

53、應(yīng)力存在會(huì)產(chǎn)生不利影響。特別是二次應(yīng)力 的存在會(huì)加速高溫的存在會(huì)加速高溫氫腐蝕。氫腐蝕。（一）（一） 高溫氫腐蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)） 3. 高溫高壓氫環(huán)境的材料選用及注意要點(diǎn)高溫高壓氫環(huán)境的材料選用及注意要點(diǎn) (1) 選材依據(jù)：選材依據(jù)： * * 通常都按原稱為的通常都按原稱為的“納爾遜納爾遜(Nelson)(Nelson)曲線來(lái)選擇。曲線來(lái)選擇。 * *“納爾遜曲線納爾遜曲線”最早由最早由G.A.Nelson于于1949年提出。年提出。 * * 1970年首次由年首次由API作為作為API出版物出版物 941(第第1版版)發(fā)行。發(fā)行。 * * “ “納爾遜曲線納爾遜曲線”曾經(jīng)多次修訂，從曾

54、經(jīng)多次修訂，從19971997年起改為年起改為 API RP(推薦準(zhǔn)則推薦準(zhǔn)則) 941（第（第5版）。版）。 * * API 941一直是最有用的抗高溫氫腐蝕選材的一個(gè)一直是最有用的抗高溫氫腐蝕選材的一個(gè) 指導(dǎo)性文件。指導(dǎo)性文件。 （一）（一） 高溫氫腐蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)） 臨氫作業(yè)用鋼防止脫碳和微裂的操作極限（第臨氫作業(yè)用鋼防止脫碳和微裂的操作極限（第6版）版）（一）（一） 高溫氫腐蝕（續(xù)）高溫氫腐蝕（續(xù)）(2) 注意要點(diǎn)：注意要點(diǎn)： * * 本圖線只涉及到材料抗高溫氫腐蝕，不考慮在高溫本圖線只涉及到材料抗高溫氫腐蝕，不考慮在高溫 時(shí)其它重要因素引起的損傷。時(shí)其它重要因素引起的損傷。

55、* * 使用時(shí)務(wù)必選用最新版的曲線，以保證使用的可靠使用時(shí)務(wù)必選用最新版的曲線，以保證使用的可靠 性（現(xiàn)最新版為性（現(xiàn)最新版為第第6版版2006年）年） * * 在實(shí)際應(yīng)用中，焊接接頭處的氫腐蝕行為更不可忽在實(shí)際應(yīng)用中，焊接接頭處的氫腐蝕行為更不可忽 視。視。 * * 在依據(jù)此圖線進(jìn)行選材時(shí)，應(yīng)盡量減少不利影響的在依據(jù)此圖線進(jìn)行選材時(shí)，應(yīng)盡量減少不利影響的 雜質(zhì)元素含量，控制非金屬夾雜物的含量和降低作雜質(zhì)元素含量，控制非金屬夾雜物的含量和降低作用應(yīng)力水平以及充分回火和施行焊后熱處理等。用應(yīng)力水平以及充分回火和施行焊后熱處理等。 * * 選材時(shí)要留有適當(dāng)裕量。選材時(shí)要留有適當(dāng)裕量。五五. 反應(yīng)器

56、主要損傷型式與材料選（續(xù)）反應(yīng)器主要損傷型式與材料選（續(xù)）（二）（二）氫脆氫脆 (HEHydrogen Embrittlement) 1. 氫脆現(xiàn)象特征氫脆現(xiàn)象特征 * * 是氫殘留在鋼中所引起的脆化現(xiàn)象。是氫殘留在鋼中所引起的脆化現(xiàn)象。 * * 產(chǎn)生氫脆的鋼材，其延伸率和斷面收縮率顯著下產(chǎn)生氫脆的鋼材，其延伸率和斷面收縮率顯著下 降。降。 * * 當(dāng)給予特定條件時(shí)氫又可從鋼中釋放出來(lái)，使鋼當(dāng)給予特定條件時(shí)氫又可從鋼中釋放出來(lái)，使鋼 的性能得到恢復(fù)。所以氫脆是的性能得到恢復(fù)。所以氫脆是可逆的可逆的，也稱作一，也稱作一 次脆化現(xiàn)象。次脆化現(xiàn)象。 * * 氫脆發(fā)生的溫度從室溫氫脆發(fā)生的溫度從室溫約

57、約150的范圍。隨溫度的范圍。隨溫度 升高，氫脆效應(yīng)下降，當(dāng)溫度超過(guò)升高，氫脆效應(yīng)下降，當(dāng)溫度超過(guò)7182時(shí)不時(shí)不 太容易發(fā)生。太容易發(fā)生。所以所以, ,實(shí)際裝置中氫脆損傷往往發(fā)生實(shí)際裝置中氫脆損傷往往發(fā)生 在裝置開(kāi)、停工過(guò)程的低溫階段。在裝置開(kāi)、停工過(guò)程的低溫階段。（二）（二） 氫氫 脆脆( (續(xù)續(xù)) ) 2. 影響氫脆的有關(guān)因素：影響氫脆的有關(guān)因素： * * 氫脆敏感性隨鋼材強(qiáng)度提高而增加。氫脆敏感性隨鋼材強(qiáng)度提高而增加。* * 顯微組織對(duì)氫脆有影響，如未回火的材料和珠光顯微組織對(duì)氫脆有影響，如未回火的材料和珠光體組織對(duì)氫脆更敏感。體組織對(duì)氫脆更敏感。* * 鋼材的氫脆化程度與鋼中的氫含量

58、密切相關(guān)。鋼材的氫脆化程度與鋼中的氫含量密切相關(guān)。* * 鋼材的強(qiáng)度越高，只要吸收少量的氫，就可引起鋼材的強(qiáng)度越高，只要吸收少量的氫，就可引起嚴(yán)重的氫脆現(xiàn)象。嚴(yán)重的氫脆現(xiàn)象。* * 在發(fā)生氫脆溫度下，存在著亞臨界裂紋不擴(kuò)展的在發(fā)生氫脆溫度下，存在著亞臨界裂紋不擴(kuò)展的氫濃度氫濃度，稱為安全氫濃度。稱為安全氫濃度。（它與鋼材的強(qiáng)度水平、（它與鋼材的強(qiáng)度水平、裂紋尖端的拉應(yīng)力大小以及裂紋的幾何尺寸有關(guān)）。裂紋尖端的拉應(yīng)力大小以及裂紋的幾何尺寸有關(guān)）。（二）（二） 氫氫 脆脆( (續(xù)續(xù)) ) K1H與抗拉強(qiáng)度和氫含量的關(guān)系與抗拉強(qiáng)度和氫含量的關(guān)系（二）（二） 氫氫 脆脆( (續(xù)續(xù)) ) 3. 加氫設(shè)備

59、的氫脆損傷加氫設(shè)備的氫脆損傷 * * 操作在高溫高壓氫環(huán)境中的反應(yīng)器，器壁中吸操作在高溫高壓氫環(huán)境中的反應(yīng)器，器壁中吸 收一定量的氫。收一定量的氫。 * * 停工過(guò)程冷卻速度太快，氫來(lái)不及擴(kuò)散出去，停工過(guò)程冷卻速度太快，氫來(lái)不及擴(kuò)散出去， 造成過(guò)飽和氫殘留器壁內(nèi)，可能引起亞臨界裂造成過(guò)飽和氫殘留器壁內(nèi)，可能引起亞臨界裂 紋擴(kuò)展，對(duì)設(shè)備安全使用帶來(lái)威脅。紋擴(kuò)展，對(duì)設(shè)備安全使用帶來(lái)威脅。 * * 已有氫脆的材料，一旦再產(chǎn)生回火脆化，則影已有氫脆的材料，一旦再產(chǎn)生回火脆化，則影 響更大。響更大。 （二）（二） 氫氫 脆脆( (續(xù)續(xù)) ) 氫脆與回火脆化疊加的影響氫脆與回火脆化疊加的影響（二）（二）

60、氫氫 脆脆( (續(xù)續(xù)) ) * * 加氫反應(yīng)器中發(fā)生氫脆的現(xiàn)狀加氫反應(yīng)器中發(fā)生氫脆的現(xiàn)狀 (a) 近期已很少看到反應(yīng)器母材發(fā)生氫脆損傷的近期已很少看到反應(yīng)器母材發(fā)生氫脆損傷的 報(bào)道。報(bào)道。 原因原因:冶煉技術(shù)進(jìn)步；鋼材質(zhì)量明顯提高冶煉技術(shù)進(jìn)步；鋼材質(zhì)量明顯提高（S、 P含量與有害氣體含量低，非金屬夾雜物含量與有害氣體含量低，非金屬夾雜物 少）。少）。 (b) 但，但，反應(yīng)器內(nèi)部的奧氏體不銹鋼焊接金屬時(shí)反應(yīng)器內(nèi)部的奧氏體不銹鋼焊接金屬時(shí) 有發(fā)生氫脆開(kāi)裂的現(xiàn)象，并伴有有發(fā)生氫脆開(kāi)裂的現(xiàn)象，并伴有相脆化。相脆化。 （二）（二）氫氫 脆脆 ( (續(xù)續(xù)) ) 奧氏體不銹鋼氫脆裂紋特征奧氏體不銹鋼氫脆裂紋