大型转化炉转化管系统应力分析
一段炉转化炉管的组织性能分析与评估
［ 关ｔ词 ］ 化管 ； 观组织 ； 转 微 腐蚀 ； 力学性能
【 中圈分类 号】 Ｅ ６ Ｔ９３ 【 文献标志码 】 Ａ ｄ ｉ １ ．９９ ｊｉ ｎ １ ７ － １ ．００ ０ ．０ ｏ ： ０ ３６ ／ ． ｓ ．６ ３ ２ ４ ２ １ ． ３０ ６ ｓ ６ 【 文章 一号】１７ － １ （０ ０ ０ －１５ ５ ６ ３６ ４ ２ １ ） ３ ５ － ２ ０ ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉ ｅ ａ ａｙ ｉ ａ ｄ ｅ ａ ｕ ｔ ｎ ｏ ｏ ｖ ｒｉ ｎ ｔ ｂ ｎ ａ ｌｒ ｅ ａ ｓ ｒ ｃ ：Ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｎ ｌｓｓ ｎ ｖ ｌ ａ ｏ ｆａ ｃ ｎ ｅｓｏ ｅ ｉ ａ ｇ ｍｍｏ ｉ ｙ ｔ ｅ ｉｅ ｐ ａ ａｕ Ｓ ｃ ｒ ｉｄ ｏ ｔ ｉ ｕ ｎ ａ ｓ ｎ ｈ ｓｚ ｄ ａ ｐ ｒ ｔ ｓＷａ ａ ｒ ｕ ｅ ａｔ ｒｓ ｒ ｉｅ ｆｒｏ ｅｍｉ ｉｎ ｈ ｕ ｓ ｂ ｈ ｍｉ ａ ｏ ｏ ｉ ｏ ｎ ｙ ｉ ，ｅｅ ｔ ｎ ｍｉｒ ｐ ｏ ｅ ａ ａｙ ｉ ，ｃ ｌ ｒｐ ｎ ｔ ｔ ｎ ｔ ｓ ｎ ｎ ｙ ｆ ｅ ｖｃ ｏ ｎ ｌ ｏ ｏ ｒ ｙ ｃ ｅ ｃ ｌ ｍｐ ｓ ｎ ａ ａ ｓｓ ｌｃ ｒ ｃ ｏ ｒ ｂ ｌ ｓｓ ｏｏ ｅ ｅ ｒ ｉ ｔ ｇ ａ ａ － ｅ ｌ ｃ ｉ ｔ ｌ ｏ ｎ ａ ｏ ｅｉ ｌ
３ Ｄ ｌ ｎ Ｆｓ ｒ ｎｖｒｔ。 ａｉｎｌ６ ２ ，Ｃ ｉ ； ． ｈ ｉｎＣｅ ｉ ｌ ｏ， ． ａｉ ｉ ｅｙＵ ｉ ｓｙ Ｄ ｌ １０ ３ ｈｎ ４ Ｃ ｉａ ｈｍｃ ． 厶 ， 如 ｌ ｈｓｕ ６ ７ ７ Ｃ ｉ ） ａ ｈ ｅｉ ａ ａ ｔ ａＣ Ｑ ‘ ，Ｃ ｉ ｉ ４ ０ ， ｎ ｈ ５ ｈ ａ
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制氢装置转化炉受力分析与改进
制氢装置转化炉受力分析与改进制氢装置转化炉是制取氢气的核心设备之一，其性能直接影响着制氢效率。
转化炉受力分析与改进是提高制氢效率的重要手段之一。
本文将对制氢装置转化炉进行受力分析并提出改进方案。
1.受力情况转化炉在工作过程中受到气体压力和温度的双重影响。
气体在管道中流动时会对管道壁产生一定的压力，转化炉内的气体压力也会导致转化炉壁产生一定的压力。
同时，高温下转化炉内壁受热膨胀的影响也会使其产生一定的应力。
2.应力分析根据力学原理可得，转化炉壁内应力主要由气体压力和膨胀力两部分组成。
(1)气体压力造成的应力当氢气通过管道流动时，其产生的压力会直接作用于管道壁上。
设管道内径为d，压力为p，壁厚为t，则管道内侧壁面所受合力F1为：F1=πd²/4×p壁面受力应变ε1为：ε1=F1/Et其中E为管材弹性模量，t为管道壁厚。
(2)膨胀力引起的应力高温下转化炉内壁受热膨胀，产生的膨胀力也会对转化炉壁产生一定的应力。
设转化炉壁温度变化量为ΔT，线性膨胀系数为α，壁面面积为A，则壁面受力F2为：F2=αΔTA3.应力评估根据受力分析，可得转化炉内壁应力分为两部分：气体压力引起的应力和膨胀力引起的应力。
对于圆筒形转化炉壁，可采用轴对称的应力平衡原理求解。
当壁面处于沿径向的应力状态时，转化炉壁上的应力σ可表示为：σ=(πd²/4)(p+αΔT)/t根据以上公式可计算出转化炉壁受力状态与应力大小，从而为改进提供依据。
二、改进方案1.加强壁面支撑转化炉内壁受到的气体压力和膨胀力较大，若壁体支撑不足，则会导致其变形，使壁体应力增大，加速壁体疲劳寿命的降低。
因此，加强转化炉壁面支撑是一项必要的改进措施。
改进方案一：在转化炉内部设置支撑结构，加强其骨架，防止转化炉壁体过度变形。
采用这种方案可以防止壁面扭曲、折叠和膨胀等问题，从而减少壁面应力，提高转化炉的使用寿命和可靠性。
改进方案二：采用加厚壁体或改变材料等方式增强壁面强度。
制氢转化炉集合管加强接头裂纹原因分析及处理
制氢转化炉集合管加强接头裂纹原因分析及处理韩玉昌【摘要】中国石化塔河炼化有限责任公司2#制氢转化炉对流室转化原料预热段出口集合管的加强接头出现了裂纹，导致装置紧急停车。
对开裂的炉管进行了有限元分析，分析结果表明：工作时由于炉管与旁边的横梁接触，使加强接头在外壁产生了最大应力，最大应力值为90.3 MPa，此应力高于632℃下材料的许用应力，因此导致炉管开裂。
同时，还对炉管开裂位置的母材进行了金相分析，发现开裂位置的母材晶粒粗大，并有碳析出，导致晶界弱化。
根据应力分析和金相分析结果，对炉管热膨胀定位方式进行了整改，有效地消除了炉管应力。
整改后对裂纹部位进行了打磨、焊接，并在检验合格后再次投用生产。
%Cracks were found on the strengthened joint of the export collection tube in the preheating section for transformation materials of the 2# hydrogen reformer furnace convection cell in Tahe branch. In this paper, the cracked furnace tube was analyzed through finite element method. It was shown that the maximum stress of the strengthened joint was located at the outer wall because of the contact between the furnace tube and the beam beside during the work. The maximum stress was as high as 90.3 MPa, which is higher than the allowable stress of the material at 632 ℃, resulting in the cracking of the furnace tube. At the same time, the metallographic structure of the parent metal at the crack of the furnace tube was also analyzed. It’s found that the grain of the parent metal was coarse, with carbon precipitating out, thus causing the grain boundary weaken. According to the results of the stress analysis and metallographic analysis, the positionmethod for the thermal expansion of the furnace tube was rectified, and the stress of the furnace tube was eliminated effectively. After the rectification, the crack position was then ground and welded. The device was put into service again after passing inspection.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】3页(P1684-1686)【关键词】转化炉;炉管;有限元;金相组织【作者】韩玉昌【作者单位】中国石化塔河炼化有限责任公司，新疆库车 842000【正文语种】中文【中图分类】TQ116中国石化塔河炼化有限责任公司2万标m3/h时制氢装置于2010 年9 月投入运行，本装置是由洛阳院总承包，转化炉对流段盘管是由哈尔滨哈锅工程技术有限责任公司制造，中石化第十建设公司安装施工。
制氢转化炉炉管失效分析
制氢转化炉炉管失效分析发布时间：2021-03-11T14:57:26.320Z 来源：《中国建设信息化》2020年22期作者：魏明孝[导读] 制氢2号转化炉在累计运行3.866万小时后，停工检查发现，处在同一列中的52#、58#、60#、62#共计4根炉管下端出口魏明孝中国石化股份有限公司荆门分公司，湖北荆门 448039一、前言制氢2号转化炉在累计运行3.866万小时后，停工检查发现，处在同一列中的52#、58#、60#、62#共计4根炉管下端出口猪尾管下方大约200～300mm处均出现穿透性开裂，其中58#号破裂成一个洞，52#、60#、62#炉管的开裂部位伴有鼓包。
因此，对炉管安全状况进行评估，找到失效的原因，对该批炉管能否继续使用以及使用过程中应注意的问题，有着重要意义。
二、分析材料根据炉管壁温受热分布和炉管损伤部位，抽取62号一段和58号上中下三段炉管，编号为62#、581#、582#、583#。
见图1~4:1、炉管宏观检查四段取样炉管基本上没有宏观变形，但有椭圆形穿孔，壁厚在11.0～11.4mm之间，与正常部位壁厚基本相同。
62号炉管有环向弦长120mm，轴向长130mm，高度10mm的鼓包，中部有一条长65mm的轴向穿透裂纹，还有30多条从外表面开裂的未穿透裂纹，深度在1～5mm之间，长度在3～15mm之间。
2、炉管截面内外表面着色探伤对分割后的炉管进行机械加工，经喷砂与打磨处理后，对四个取样管段的内外壁均进行了100％着色探伤。
1）外表面对外表面进行了100％的着色探伤。
在取样581外表面发现了不少直径在1～2mm的小凹坑，其中最大的一个凹坑距离下端331mm，距离右剖口223mm，直径2mm。
在取样582外表面发现有一条距离左剖口161mm，距离下端236 mm，长30mm的轴向裂纹,形貌见图6～图7。
图6 582外表面裂纹照片图图7中582外表面裂纹放大照片3、炉管材料性能测试与评价3.1、炉管材料化学成分分析炉管“材质为2535Nb，规格为φ143.6×10.8mm×14074 mm，按照标准HG/T 2601-94制造。
新型转化炉炉管开裂原因分析及对策
余 热 回收 系统组 成 。 转 化 炉炉体 采 用顶烧 单 排管 双面 辐射箱 式炉
炉 型 。 炉 顶 设 置 ３排 燃 烧 器 ， 间 一 排 ９ ， 边 中 个 两
各 ９台共 １ ８台 ； 炉辐射 室下 部末 端设 有 ３台辅 该 助 燃 烧 器； 有 ５ 共 ６根 转 化 管 ， 管 材 质 为 炉
位 。现 在 中 国石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 沧 州 分 公 司炼 油 二 部
制氢 装置转 化 炉 由转 化 炉炉体 及 转化 炉烟 气
从事设备管理工作 ， 程师 。 工
维普资讯
石
油
化
工
设
备
技
术
讨， 大家认 为开 裂是 由以下原 因引起 的 ：
Байду номын сангаас
脱硫 后 的焦 化干 气经 原料 预热 炉升 温后 进入 加 氢反应 器 ， 在其 中有 机硫转 化 为硫 化氢 、 烃加 烯
炉 管 段 作 为过 渡 段 。转 化 管 管 系 结 构 如 图 ２所
刁 。
氢 饱和后 ， 依 次通 过 脱 氯 反 应 器 和 脱硫 反 应 器 再 以吸附其 中的氯化 物 和硫化 氢 。上述 原料 与水 蒸 汽混 合后 ， 经转 化 炉 原 料 预 热段 加 热 再 进 入 转 化
３ 转 化管 开裂 原 因分析
３ １ 开 裂 形 貌 ．
该 转化 炉 自 ２ ０ 年 开工 投运 以来 ， ０１ 频繁 出现 ＨＰ ０ ４ Ｎｂ炉 管段 与 １ Ｍｎ炉管段 问 的焊 口产生 开 ６
裂 的现 象 ， 响 了装置 的长 周期 平稳 运行 ， 影 开裂 形
貌情 况 如 图 ３ 。 ３ ２ 炉 管 开裂原 因分 析 ． 为 了彻底 解 决 转 化 管 焊 口频 繁 开 裂 这 一 难
丁醛转化器应力分析计算_李永泰
。
第 28 卷第 11 期
压
力
容
器
总第 228 期
析计算， 管板布管区中部管板和换热管的温度场 分布如图 1 所示， 最高温度 203． 483 ℃ ， 在管板管 在换热管外壁。 程表面； 最低温度 132． 843 ℃ ，
2． 3
管板布管区当量材料特性常数 由于篇幅的限制， 文中不再介绍管板布管区
设
计
计
算
丁醛转化器应力分析计算
李永泰， 郭春光， 张中清 （ 合肥通用机械研究院 国家压力容器与管道安全工程技术研究中心 ， 安徽 合肥 230031 ）
摘
该反应换热设备直径大， 远 要： 介绍了 DN5200 /4900 mm 丁醛转化器有限元应力分析计算方法 ，
超出 GB 151 中的 DN2600 mm， 设计压力较小， 结构重力、 介质重力和管、 壳程流阻压力降等影响不 可忽略。88． 9 mm × 3． 20 mm 的换热管， 弯曲刚度较大， 对按梁和杆模拟换热管分析结果进行比 较。为超大型换热设备的设计计算提供参考 。 关键词： 丁醛转化器； 管板； 换热管； 有限元； 应力分析
按 ASME 当量材料特性常数的有限元计算方法， 规范的方法计算， 得管板布管区弹性模量折减系 数 0． 295 ， 当量泊松比 0． 31 。 3 转化器整体结构应， 必须 对丁醛转化器整体结构进行系统分析， 分析中要 考虑结构和介质重力及压力降的影响 。设备立式 考虑结构和载荷的对称性， 沿转化器的两个 支撑， 纵向对称面切开取其 1 /4 作为结构和热分析模型 体， 换热管按梁和杆单元处理。 结构分析中两纵
图1 管板和换热管的温度场分布
向对称性面约束了法向位移， 温度场分析中为绝 支座下端面处约束了轴向位移。 结构应力 热面， 分析 中， 实 体 单 元 （ Solid 95 ） 数 11528 ， 梁单元 （ Beam 4 或杆单元 Link 8 ） 数 337 ， 节点数 54929 。 转化器整体结构分析的力学模型和网格划分如图 3 所示， 材料性能参数随温度变化。 管板布管区 当量泊松比 0． 31 。 当量弹性模量削弱系数 0． 295 ， 由于篇幅的限制， 文中只给出各种载荷的计算结 果， 没有进行各种载荷的组合计算， 主要对管板各 种载荷的应力进行分析对比。
一段转化炉炉管弯曲变形原因分析及预防措施
［收稿日期］２０２０ ０４ １２ ［修稿日期］２０２０ ０５ ０６［作者简介］李洪海（１９７３—），男，山东曹县人，工程师。
一段转化炉炉管弯曲变形原因分析及预防措施李洪海（中国石油天然气股份有限公司塔里木油田石化分公司，新疆库尔勒 ８４１０００）［摘 要］中国石油天然气股份有限公司塔里木油田石化分公司４５０ｋｔ／ａ合成氨装置２０１４年起发现一段炉炉管开始弯曲变形及颜色变亮，且一段炉出口气甲烷含量逐年升高，２０１５年更换一段炉转化催化剂，２０１８年时一段炉炉管弯曲变形等情况更加严重，２０１９年初部分一段炉炉管出现热斑，炉管表面温度接近或超过设计温度。
２０１９年冬季装置停车检修时再次更换了一段炉转化催化剂，并对弯曲变形较严重的１０根炉管进行了更换。
本次检修过程中，据一段炉炉管设计布局特点，并结合炉管外壁温度检测结果，对一段炉炉管弯曲变形的原因进行分析，在此基础上提出了调整部分烧嘴热负荷和加强工艺管理的措施。
优化调整措施落实后，一段炉运行状况良好，各项工艺参数均控制在了设计指标范围内。
［关键词］合成氨装置；一段转化炉；运行状况；炉管弯曲变形；原因分析；烧嘴热负荷调整；工艺管理措施［中图分类号］ＴＱ１１３ ２５＋４ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００４－９９３２（２０２１）０１－００３４－０４１ 概 述一段转化炉（一段炉）为气头合成氨装置的核心设备，其投资大、维护难度高，一旦出现问题影响面广，一段炉转化管（简称炉管）是一段炉内的关键部件，维护好一段炉尤其是一段炉炉管的运行意义重大。
中国石油天然气股份有限公司塔里木油田石化分公司（简称塔石化）合成氨装置设计产能为４５０ｋｔ／ａ，采用丹麦托普索传统蒸汽转化工艺，蒸汽转化过程在３ ９ＭＰａ压力条件下进行，转化系统原料气水碳比为３ ０４（摩尔比）。
较高的转化压力可有效节省系统总压缩功，而较低的水碳比既能保证装置的长周期、安全、稳定运行，又可降低系统能耗。
塔石化合成氨装置一段炉采用侧烧式，设置２个南北走向的辐射室：北端鼓风机（Ｋ２０２）提供一段炉燃烧所需的空气，燃料气由辐射室南端东侧送入分配至各排烧嘴；南端设置烟气对流段，预热相关的预热盘管内的介质，烟气经热能回收后由引风机（Ｋ２０１）抽出排入烟囱。
转炉炉壳热应力的有限元分析
转炉炉壳热应力的有限元分析目前,钢主要通过转炉生产,炉壳的寿命直接影响钢厂的生产效率和成本,炉壳寿命主要取决于其应力水平.炉壳工作中承受的应力主要是由于热膨胀和温度不均引起的热应力。
通过对包钢210吨转炉炉体在空气自然对流和热辐射条件下热弹塑性应力的多参数耦合非线性二维有限元模拟,并考虑了炉衬和炉壳材料的物性参数随温度变化的特点,研究了该条件下炉体综合热应力分布及变化规律。
标签：转炉;热应力;有限元1 热应力相关问题概述1.1 热应力的概念力和热是自然界和人类生活实践中广泛存在的两种能量表现形式,也是工程机械设备十分常见的能量传递现象。
当物体温度变化时,由于它和不能自由伸缩的其它物体之间,或者物体内部各部分之间相互约束产生的应力称为“热应力”。
换句话说就是由于温度影响而在物体内产生的应力称为“热应力”1.2 转炉炉壳的热应力转炉炉壳是一个倾动的容器属于轴对称旋转薄壳结构。
炉壳是在高温、重载和频繁倾动的情况下工作不仅承受机械力负荷,而且还承受着热负荷,由此在炉壳上产生三种应力:机械应力、热膨胀应力和炉壳温度不均而产生的热应力。
正常情况下,炉体机械应力普遍小于 5.4MPa,仅在三点支撑根部等极少数局部应力集中的区域可达到38MPa。
而炉体的综合热应力一般在150-260MPa范围。
即99%以上的炉壳所受热应力是机械应力的30-50倍。
因此本文忽略炉体机械应力的影响,而只探究稳态条件下炉体综合热应力的分布及变化规律。
1.3 热应力分析方法热应力问题实际上是热和应力两个物理场之间的相互作用,属于耦合场分析问题。
利用ANSYS提供的热应力分析方法中的间接法,先采用常规热单元进行热分析然后将热单元转换为相应的结构单元,并将求得的节点温度作为体载荷施加到模型上再进行结构应力分析,本文选择间接法稳态热分析。
2 转炉炉体热应力模型2.1 有限元模型包钢二炼钢工程210吨转炉,原为美国加洲钢厂二手设备,根据具体结构尺寸建模,离散化实体模型时保证节点空间位置、编号、单元几何性质等与温度模型的一致,以实现热—力的耦合计算。
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收稿 日期 ：０ １ Ｏ ０ 。 ２ １ 一 １— ３ 作者简 介 ： 张聪 ， １９ 男，９ ６年毕业于西北大学化工机械
专业 ， 副主任设计师 ， 高级 管道应力 工程 师 ； 一直从 事
（ 炉内短猪尾管结构 ａ ） ｆ 直 接连接 ｈ ）
上 部 法 兰及 法 兰 盖
６５ ７
２８ ．
４３ ， ０×１ ５ ５ 击４ ６ ０×１ ８
６７ ０×２ ０ ２
Ｔ３４ Ｐ ０ Ｈ
６５ ７ ６５ ７
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２８ ． ２８ ．
２８ ．
６２ ３ ０×１ ５ ６ ０× ５ ５
６ ｏｌ ｏ ｂ
ｎ） ４ ３ Ｈ ０ Ｔ３４ Ｐ０Ｈ
石化 装 置 管 线 应 力 计 算 工 作 。联 系 电话 ： ５４— ０７
８ ９ ４ ４ Ｅ —ｍａｌ ｚ ａ ｇ ． ｎ ｃ ｓｎ ｐ ｃ ｃ ｍ ７ ７ ６ ７： ｉ ：ｈ ｎ ｃ ｓ ｅ ＠ ｉ ｏ ｅ ． ｏ
图 ２转 化管和下集气管连接结构
石 油 化 工 设 计
第２ ８卷
良好地 消 除各种 工况 下 因膨胀 产生 的热 应力 。
间部位 设 置为 固定 点 ， 端 为 盲 端 ， 一 另一 端 和 烟气 废锅 相连 。转化 管泵 的设 计参 数见表 １ 。
设计压力／ ａ ＭＰ 规格
＋２ ３ ０×１ １ ６３ ４ ０×１ ３
表 １ 转化管 系的设计参数
项目 部件 设计 温度／ ℃ 使用材料
主分气管 原料气管系 分气管 上猪尾管
醅管渡 恭
Ｐｏｃ油 ｃ工 Ｄｅｓｇ 石 ｅ化 ｌ设 计ｎ ｅ ｒ ｈ ｍｉａ ｔ ｉ
大 型 转 化 炉转 化 管 系 统 应 力分析
张 聪
（ 中国石化 集团宁波工程有 限公 司， 浙江 宁波 ３ ５ ０ ） １ １３
摘要 ： 着化 工装 置大型化 的发展趋 势， 随 装置 内核心设备转化 炉为 了达到高产也相应做 大 ， 炉内的转
Ｆ０Ｈ ３４
转化管系
转化管
异 径 管 下 猪 尾 管
９５ ７
８０ ８ ８０ ８
２８ ．
２８ ． ２８ ．
６６ ５ １０Ｘ１
￣１０ ６ ６／０ ￣ ０×１ ６ ０
Ｃ２ Ｎ３ Ｎ ｒ５ ｉ５ ｂ
Ｃ２ Ｎ３ Ｎ ｒ５ ｉ５ ｂ Ｉｃｌｙ８０ ｎ构连 接 转 化管 的结 构
可使制造厂预制程度高， 结构简洁， 节省投资， 也有
利 于吸收转 化管 的热膨胀 变形 ， 但是 这需 要 比较精
确的管系应力计算以确保该结构的安全稳定。
２ 计算 程序 及校 核准 则
本次 研究 对 Ｃ Ｅ Ａ 模 型 （ 国 Ｃ Ａ Ｅ公 Ａ Ｓ Ｒ１ １ 美 ＯＤ 司软 件 ） 算 结 果 的校 核 准则 为 ： 计 一次 应 力 ： 载 外 荷 产 生 的应 力 之和不 超 过材 料 在 设计 温 度 下 的许 用 应力 值 。二 次 应 力 ： 算 的 最 大 位 移 应 力 范 围 计 （ 由炉子 管 件 热 膨 胀 产 生 的位 移 所 计 算 的应 力 称 为位 移应 力 范 围 ， 最 低 温 度 到 最 高 温度 全 补偿 从 值进 行计 算 的 应 力 ） 应 超 过 许 用 的位 移 应 力 范 不
围。
到各管排的下集气管 ， 由辐射室底部 的一根输 再 气总管将合成气送往转化气废锅完成余热回收。
３ 模 型边 界条 件 与操作 参数
从水力学角度看 ， 料气从 转化管排 中间的 原
位 置进 入原 料 气 管 系 比较 理想 ， 样 可 以保 证 原 这 料 气进 人各 分 管 的流 量 比较 均 匀 ， 料 气 管 系 的 原 主 管 、 管 以及 上 猪 尾 管 都 通 过 恒 力 弹 簧 吊架 吊 支 挂在 炉顶 钢结 构上 ， 料气 进 口为 自由端 ， 个原 原 整
下集气管
输 气 总 管
：
８５ ６
３０ ｏ
２８ ．
２８ ．
６５ ３ ０×２ ６
６１２ ７ ０×２ ２
Ｃ２ Ｎ３ ｒ ｉ２ Ｏ
１２ Ｃ 一 ． Ｍｏ ．５ ｒ ０ ５
输气总管的操作条件 是指钢壳 的， 内部衬有耐火衬里 ， 其 介质的操作温度 ８ ０ 。 ９℃
伽渤 瑚瑚
４ 问题 的讨 论
∞０ ｍ
４ １ 输气 总 管 固定 点 的设置 ．
槲
将输 气 总管 的 固定 端 设 置 在 中 间部 位 ， 保 可 证 输 气总 管 端 部 的 热 应 力 值 较 低 ； 然 也 可 设 置 当 在废 锅人 口侧 ， 会 提 高 输 气 总 管 端 部 的 热 应 力 但 值 ， 种设 置方 案 的计算 结果 对 比见表 ２ 两 。
关键词 ：转化炉
炉管
应 力分析
弹簧提重
１ 辐 射 管 系结构 特点 分 析 本次 研 究 的蒸 汽 转 化 炉 目标 是 为 １３ ／ ．０Ｍｔａ 甲醇装 置 生 产合 成 气 ， 过 工 艺 计 算 确 定 的 辐 射 通 管 （ 图 １ 规 格 为 ： 管 内径 １７ ｍ 数 量 ７０ 见 ） 炉 ２ ｍ， ８ 根， 共分 １ ５排 ， 每排 炉 管 共 ５ ２根 。原 料 气从 辐 射 室顶 部侧 进 通 过 ｌ ５个 分 气 管 及 上 猪 尾 管 进 入 转 化管 ， 在催 化 剂 的作用 下 完 成 转化 反 应 ， 然后 汇 总
转化 管恒 力 吊架提 吊在 炉 顶 钢构 上 。在 转 化 管 系
转化管通过恒力弹簧 吊挂在炉顶 钢结构上 ， 每个吊架吊挂 四根炉管 ， 内下集气管 的重量一 炉
部 分 支承在 炉 底 的输 气 总管 上 ， 一 部 分 则 通 过 另
的下部 ， 输气总管采用鞍式支座支承在地面上 ， 中
化管数量也 随之 增加。庞大的转化 管体 系使得 它的力 学稳定性成 为一个 突 出的 问题 ， 因此转 化管 系的应 力分析也就显得 尤为重要 。文章针对一 台超 大型蒸汽转化炉的转化 管 系进行 了应力分析 ， 出一些规律 得
性 结 论 ， 今后 该 类 炉 型 的详 细设 计起 到 一 定 的 指 导 作 用 。 为