一、超高压聚乙烯反应管应力状况分析及优化研究（论文文献综述）
王培[1]（2020）在《含缺陷自增强超高压管式反应器疲劳特性研究》文中进行了进一步梳理超高压管式反应器是生产低密度聚乙烯的关键设备,在加工及使用过程中,不可避免地会产生损伤和缺陷。并且其长期在高温、高压和腐蚀的工作条件下运行,损伤及缺陷的影响会逐渐扩大,一旦发生疲劳失效,将会造成灾难性的事故。我国有多套超高压聚乙烯装置已运行多年,处于设计寿命的中后期,开展对含缺陷超高压管式反应器的疲劳特性研究,保证其能长期、稳定地安全运行,具有十分重要的工程实际意义。本文以某石化企业服役多年的超高压管式反应器为研究对象,对其进行了理论分析及公式推导、基础试验和自增强试验等相关研究,结合超高压容器标准,对外壁存在缺陷的情况进行了疲劳特性理论计算、有限元模拟及影响因素分析。主要内容如下:（1）对超高压管式反应器进行了疲劳失效分析及断裂力学分析,掌握了断裂力学参数计算方法。并基于双线性强化模型对超高压管式反应器进行了应力分析,推导出了最佳自增强压力计算公式、残余应力计算公式以及不同工况下三向应力计算公式等,分析了应力分布规律。（2）对超高压管式反应器进行了基础试验及自增强试验,并对自增强处理过程进行了监测和分析,得到了外壁的残余应力分布,与理论计算结果相比,误差范围为2.3%-8.2%。应用超高压容器标准断裂力学法对外壁含缺陷的超高压管式反应器进行了理论计算分析,结果表明与未经自增强处理相比,经634MPa、665MPa和690MPa自增强处理后,疲劳裂纹扩展寿命分别提高了7.06倍、7.47倍和7.91倍。（3）应用ANSYS软件建立了含外壁缺陷的超高压管式反应器模型,分析了不同工况下缺陷附近处的应力分布规律,并结合Fracture Tool和Fatigue Tool对疲劳裂纹应力强度因子和疲劳裂纹扩展寿命进行了有限元分析。结果表明与未经自增强处理相比,经634MPa、665MPa和690MPa自增强处理后,应力强度因子变化量分别降低了30.8%、31.2%和31.6%,其疲劳裂纹扩展寿命分别提高了6.98倍、7.41倍和7.86倍,与理论计算结果相比,误差范围3.18%-4.16%,说明有限元模拟是准确可行的。（4）建立不同尺寸的外壁裂纹,进行有限元模拟和理论计算,通过图、表等数据分析。结果表明,裂纹尺寸的增加及椭圆率的减小,均会造成应力强度因子的增加和疲劳裂纹扩展寿命的降低;且当裂纹长度达到一定量时（如2c=4.5mm）,深度达到一定量时（如a=2mm）,应力强度因子变化量增加的趋势和疲劳裂纹扩展寿命降低的趋势会加剧。并对其他影响疲劳特性的外部因素进行了简要分析,提出了相关对策措施。本文对外壁含缺陷自增强超高压管式反应器疲劳特性的研究,可以为此类超高压容器的安全运行及安全评定提供支持,具有一定的学术价值和工程应用价值。
刘晓勇[2]（2019）在《高压聚乙烯生产装置中乙烯单耗高的原因分析及过程优化措施研究》文中进行了进一步梳理高压低密度聚乙烯,又称LDPE（Low density polyethylene）,一般以聚合级乙烯为单体,以氧气或有机过氧化物为引发剂,以丙烯和丙醛为分子调整剂,在压力250MPa300MPa、温度150℃200℃的反应条件下聚合而成,该产品具有优良的透明性和加工性,主要用于薄膜产品和注塑产品。本文选取国家能源投资集团下属神华榆林能源化工有限公司高压聚乙烯装置作为研究对象,追踪记录2016年、2017年、2018年三年的生产数据作为样本进行研究。该装置为2015年12月份投产使用,采用德国Basell公司的LUPOTECH TS?高压管式反应器技术,设计产品牌号14个,年产LDPE颗粒树脂30万吨。乙烯单耗高作为影响高压聚乙烯装置效益的重要因素,受到从业人员的广泛关注。本文通过分析影响乙烯单耗高的原因,提出合理有效的解决方法,经过生产实际检验,有效降低乙烯单耗至标准值1.012t/t。本文主要研究的内容:（1）采取树状图分析法,寻找造成乙烯单耗高的根本原因,通过统计分析,确定主要影响因素为反应器黏壁、反应热分解、部分换热设备乙烯泄漏、压缩机填料泄漏气量大、停车次数多、不合格产品多。（2）针对分析查找的影响因素,采取优化工艺操作条件、消除设备隐患、提高员工操作水平等方法改善生产状况,从而降低乙烯单耗量。（3）整理数据资料,总结方法经验,为后续生产装置的“安、稳、长、满、优”目标提供理论支持。通过长达两年的生产调整优化,近三年的数据跟踪,已成功解决多项造成乙烯单耗高的技术难题,并在部分领域成为行业标准,实现连续化运行周期的连续突破,最终将乙烯单耗稳定在标准值1.012t/t以下。
司李星[3]（2019）在《超高压反应管疲劳寿命与极限载荷研究》文中进行了进一步梳理随着工业与科技的快速发展,超高压技术的应用范围越来越广泛。超高压反应管是低密度聚乙烯生产合成的关键设备,长期在苛刻的条件下工作,受高温、超高压、腐蚀等因素的影响,一旦发生泄漏、爆炸事故,将造成严重的人员伤亡和财产损失。目前,我国的超高压聚乙烯反应管大多已进入设计寿命的中后期,对超高压反应管的疲劳寿命与极限载荷进行研究,对于保障安全生产、人员和财产的安全十分重要。本文以某石化企业服役19年后退役的超高压反应管为研究对象,基于理化性能测试、疲劳试验和爆破试验等,结合理论分析计算与ANSYS有限元模拟,对反应管疲劳寿命与极限载荷进行了研究,并进一步对含裂纹等缺陷的超高压反应管的疲劳寿命与极限载荷进行了分析,以了解不同裂纹对反应管安全可靠性的影响,本文主要内容如下:（1）采用双线性强化模型对超高压反应管进行应力分析,推导最佳自增强压力关系式,得到该反应管最佳自增强处理压力为652MPa。结合ANSYS有限元分析反应管自增强处理前后应力变化规律,利用安全系数定量分析了自增强处理对反应管安全性的影响程度。（2）基于应力-寿命法对反应管疲劳寿命进行了理论分析,结果表明经630MPa自增强处理后可将反应管疲劳寿命提高到未经自增强处理时的11.02倍,652MPa最佳自增强处理后可将疲劳寿命提高到原来的12.65倍,有限元模拟分析疲劳寿命与理论分析结果之间最大误差为6.2%。并对超高压反应管进行了12000次模拟实际工况的疲劳试验,研究反应管疲劳寿命与残余应力衰减变化规律。（3）对反应管进行了爆破试验研究,试验结果表明该反应管的极限载荷为957.40MPa,理论计算与有限元模拟的最大误差分别为1.2%和1.1%,证明了有限元模拟分析极限载荷的可行性与准确性。（4）对含裂纹反应管的疲劳寿命与极限载荷进行了研究,基于断裂力学法对含裂纹的反应管疲劳寿命进行理论分析,结合有限元模拟,进一步对裂纹方向、尺寸等对疲劳寿命与极限载荷的影响进行研究,结果表明轴向裂纹危险性大于环向裂纹,裂纹深度对反应管的影响更为显着。结合疲劳试验中达到寿命极限的含缺陷小管实例,有限元模拟与理论分析疲劳寿命的误差分别为4.49%和2.84%,证明了有限元模拟与理论计算分析含缺陷设备疲劳寿命的可行性与准确性。本文对反应管的疲劳寿命与极限载荷进行了研究,并分析裂纹对其疲劳寿命与极限载荷的影响,可为此类超高压反应管的安全运行与评估提供支持,具有一定的工程与学术参考作用。
叶凡[4]（2018）在《超高压管式反应器用钢蠕变行为研究》文中提出随着我国在役超高压聚乙烯管式反应器服役时间的不断增长,管式反应器的安全运行受到越来越多研究者的关注。反应器运行期间,由聚乙烯热分解引发的短时超温会使反应管受到机械损伤与热损伤。为准确评估聚乙烯管式反应器的寿命,保证其安全高效运行,对超温作用下反应器材料的蠕变性能和损伤情况的研究显得尤为重要。本文以超高压聚乙烯管式反应器所用材料30CrNiMo8钢为研究对象,研究其在不同温度、时间和应力下的微观组织、硬度变化和断口形貌及蠕变损伤行为,建立适用该材料的蠕变寿命预测模型和损伤判定方法。论文的主要内容如下:首先,对30CrNiMo8钢进行拉伸性能测试、材料成分分析、硬度测试,了解了材料的基本力学性能。结果表明,30CrNiMo8钢的力学性能与AISI4340钢相似。其次,完成不同温度和应力条件下的单轴蠕变试验,分析蠕变结果,探索材料的蠕变变形机制,并从微观角度分析材料的显微组织变化和蠕变断裂机制。结果表明,在550℃时,蠕变变形机制为位错攀移,在600℃时,此时的蠕变变形机制以位错滑移为主。而蠕变断裂机制为韧性断裂。再次,开展对θ映射法预测材料蠕变寿命的研究,建立预测蠕变寿命的修正θ映射法。接着从连续损伤角度建立了蠕变损伤模型,获得模型材料常数。结果表明,修正的θ映射法预测寿命精度更高,且建立的蠕变损伤模型具有一定的适用性。最后,根据聚乙烯热分解时反应管的服役条件,开展30CrNiMo8钢的短时超温实验,通过观察超温处理后材料的金相组织、硬度情况,得到材料在不同温度和时间下的损伤程度,探究超温对材料蠕变性能的影响。结果表明,超温温度在Ac1温度以下时,材料组织会出现渗碳体的粗化,而超温温度在Ac1以上时,材料劣化的原因主要是材料的相变;且超温会减少材料蠕变寿命。
祝伟华[5]（2018）在《超高压管式反应器疲劳特性试验研究》文中提出随着我国石化行业的发展,超高压容器在石化企业生产中的作用愈加重要。超高压容器所处的工况十分复杂,常受到高温、高压、腐蚀等因素的影响,容易导致疲劳失效。对超高压容器进行自增强再处理,能够使容器内壁产生有利的残余应力,从而极大的提高容器的承载能力和疲劳寿命。但我国在役的超高压容器均为上世纪七八十年代从国外引进,其疲劳寿命已出现严峻下降。因此,对在役超高压管式反应器开展疲劳特性试验研究具有重要的意义。本文在前人研究的基础上,以服役21年的管式反应器为研究对象,运用理论公式推理、有限元数值模拟、试验验证等方法,开展疲劳特性研究。论文主要工作如下:（1）推导了热应力、仅操作条件下、自增强处理、自增强处理后在操作条件下共四种工况的三向残余应力计算公式,分析了应力分布规律,将自增强处理前后的疲劳寿命进行了对比分析。（2）对超高压管式反应器进行了循环疲劳试验,得到了外壁环向应变衰减规律,拟合出外壁应变与循环次数N的关系式,并采用名义应力法计算出超高压管式反应器经8000次循环后的剩余寿命。（3）对超高压管式反应器进行了自增强再处理试验,得到加载内压与外壁环向应变的关系式,计算出服役期间的疲劳寿命损耗为2035次,经自增强再处理后的疲劳寿命提高1755次。同时研究了自增强压力与内壁残余应力之间的关系。（4）借助理化性能试验数据,对以上四种工况进行了有限元应力分析和疲劳寿命运算,实现了有限元模拟法对在役反应器的寿命评估,丰富在役反应器的疲劳特性分析理论和试验方法。本文通过对反应器的疲劳特性进行试验研究,为超高压管式反应器的安全运行提供支持,具有一定的工程与学术参考作用。
刘明霞[6]（2016）在《高压聚乙烯装置管道失效分析》文中研究指明超高压聚乙烯反应管是聚乙烯生产装置的关键设备之一,该反应管能否安全运行直接关系到工厂的产值、利润以及人身和财产的安全,一直受到高度重视。随着科学技术和工业生产的发展,超高压聚乙烯反应器的操作条件越来越复杂而苛刻,有频繁的间歇操作或启动、停工和操作过程中的压力波动和脉冲,有周期性的温度变化产生振动等导致反复交变应力,除了考虑静载外,还要考虑疲劳破坏的危险性。据统计,压力容器运行中的破坏有75%以上是疲劳引起的,其中40%以上是疲劳裂纹扩展引起的,所以对疲劳破坏各国都很重视。本文是针对某石化厂的超高压聚乙烯反应管,根据反应管的实际工况,进行了理论分析以及实验分析。根据材料的实际性能,采用优化模型理论计算残余应力,并考虑了平均应力对裂纹扩展速率的影响。并且通过ANSYA软件对高压聚乙烯管进行了有限元分析。对材料进行了宏观与微观的分析,最终结合模拟与实际研究找出高压聚乙烯管的失效原因：腐蚀导致了外壁裂纹的萌生；停车时内压的周期性波动是裂纹扩展的主要动力；自增强残余应力存在一定程度的衰减,使该超高压管的抗疲劳能力下降,根据失效原因提出一定的预防措施。
肖鹏[7]（2016）在《在役聚乙烯超高压反应管剩余寿命试验研究》文中研究表明经自增强处理的聚乙烯超高压反应管,由于长期在高温、高压等苛刻的环境下服役,安全性能逐渐下降,易发生疲劳、腐蚀失效等,进而导致泄漏、火灾、爆炸等的事故,严重威胁着企业的安全生产和人员的生命健康。我国企业的聚乙烯超高压反应管部分已进入设计寿命的后期,提前退役不仅会造成巨大浪费,还会对聚乙烯的产能造成影响。因此,开展在役聚乙烯超高压反应管剩余寿命的研究,对评估使用风险,保障生命和财产安全,具有重要的研究价值和工程意义。本文以某石化企业服役29年的聚乙烯超高压反应管为研究对象,通过自增强再处理试验,结合ANSYS有限元模拟、服役工况条件分析,对反应管的剩余寿命进行了估算,具体内容如下:（1）对在役超高压反应管进行与初始自增强压力相同的自增强再处理试验,得出反应管在试验过程中不同部位的应力变化规律及服役后的残余应变衰减率。采用试验对比法、名义应力法和局部应力应变法,由实测反应管外壁应变数据评估反应管剩余寿命。对比发现,名义应力法评估结果更为可靠,为评估企业在役聚乙烯反应管的安全运行提供了依据。（2）根据反应管外壁实测残余应变衰减率,提出了弹塑性界面等效转移和内外壁残余应力等比例衰减两种假设,使反应管服役后的应力水平在ANSYS模拟的结果中得到表征,实现了有限元模拟法对在役反应管的寿命评估,拓展了在役反应管剩余寿命评估理论与方法。对比发现,基于内外壁等比例衰减的假设得出的结果安全性更高。（3）在反应管服役后应力水平近似变换的基础上,分析了不同压力和温差波动下反应管内壁的应力分布。利用Manson和Shigley近似法求得了反应管在不同服役工况条件下的剩余寿命,为进一步研究温差及压力波动对反应管剩余寿命的影响提供了可靠的数据支持。本文对在役聚乙烯超高压反应管的影响因素分析及剩余寿命的预测研究,为企业实施安全监控、减少潜在事故发生提供了重要参考。
孙宝财,吴恭平,李沧,于佳平,何颜红,王小平[8]（2015）在《超高压管道失效模式及防护对策研究》文中认为通过分析反应管振动、开停工及生产牌号转换循环载荷、正常服役期间的压力和温度波动、伺服脉冲阀动作脉冲载荷以及乙烯超温分解反应等因素对超高压聚乙烯反应管自增强残余应力松弛的影响。指出乙烯超温分解是导致超高压聚乙烯反应管自增强残余应力松弛的主要原因,并给出了反应管外壁腐蚀损伤机理和夹套管的失效模式。提出了防止超高压聚乙烯反应管自增强残余应力松弛的对策,并指出应采取在制造过程中尽量消除反应管残余拉应力、改善冷却水水质及优化夹套管结构等措施,来有效防止腐蚀损伤的发生和提高夹套管冷却水的有效流动性,从而保证了超高压聚乙烯反应管安全、可靠、长周期的运行。
赵敏[9]（2014）在《超高压反应管疲劳寿命与安全性能的试验研究》文中认为随着科技的快速发展，超高压反应管在石化企业聚乙烯生产中的作用日益突出。反应管在投入使用前需进行自增强处理以改善应力分布状态，但在实际生产中由于反应管工况条件及工作环境等因素会使自增强残余应力发生松弛，降低反应管的疲劳寿命及安全性能，同时我国从上世纪七八十年代从国外引进的几套超高压反应装置均已进入设计寿命的中后期阶段，设备安全状况严峻。因此开展反应管的安全性能及疲劳寿命的研究，对保障人员在生产中的安全，也为设备故障诊断及技术革新提供依据，具有重要的理论价值及工程实际意义。本文以某石化企业服役20年、存放7年的超高压反应管为研究对象，结合理化检验、X射线残余应力测试、自增强及疲劳等相关试验研究，在Ansys分析的基础上提出采用Shigley近似法与Ansys疲劳寿命分析法，对反应管的疲劳寿命进行了估算，主要内容如下：1、根据反应管在弹性层及塑性层的残余应力表达式，在第四强度理论下推导出弹塑性交界面处当量应力的表达式，对反应管在4种特殊工况下的弹性承载能力进行了系统分析，得出反应管的最大弹性承载能力、影响因素及变化规律。2、自增强试验前对反应管进行反向屈服分析，得出安全自增强压力范围为：Ps1407.6MPa Pa min（Ps2, Ps3）758.2MPa。同时对反应管进行8000次疲劳试验，得出外壁环向应变与疲劳次数的关系式，为企业在线监测反应管安全运行提供依据。3、根据Ansys模拟结果，对比630MPa及716MPa自增强处理效果，对最佳自增强处理半径及压力进行分析，得出该反应管的最佳自增强处理半径为27.15mm，处理压力为653MPa。再利用Shigley近似法及疲劳分析法对反应管在不同自增强处理压力下的疲劳寿命进行预测，通过对比发现，两者最大相对误差为19.79%，最小相对误差-3.89%。4、利用X射线残余应力测试仪对反应管进行残余应力测试，得出半径r=20.3mm处环向残余应力值Rt=-34.9MPa，在此基础上利用Shigley近似法求得出反应管剩余疲劳寿命。
危书涛[10]（2013）在《超高压聚乙烯反应管端部结构分析与优化》文中指出本文针对工程实际中发生断裂泄漏失效的超高压聚乙烯反应管端部结构，在参阅大量文献资料的基础上，采用数值模拟与试验研究相结合的方式，主要进行了超高压管材料性能研究、端部结构应力场研究与流场研究，探索了端部结构应力场与流场的具体情况，分别分析了端部结构应力场与流场对腐蚀疲劳破坏的影响，并针对主要影响因素，提出了可行的优化改进方案。主要工作与结论有：⑴管材AISI4333M4化学成分符合标准，屈服强度、抗拉强度、吸收功、断裂韧性等性能均达标，材质在使用17年后并未发生劣化，断裂韧性符合使用要求。⑵端部结构因过盈配合导致应力集中形成局部应力场，过盈套合、自增强处理和操作工况下，套合边缘附近的轴向应力水平较高，且局部轴向应力水平均高于环向。开停工循环载荷作用下的疲劳交变应力水平较高，为此处初始缺陷在腐蚀环境下形成环向裂纹以及多裂纹垂直于轴向复合扩展提供了较高的推动力。⑶过盈量越大，端部结构的局部应力水平越高；局部应力水平随自增强压力的增大而提高；局部轴向应力水平随夹套厚度、长度的增加而提高。⑷端部结构处流动状态较差，尤其是夹套根部，流速接近于零，增加了腐蚀结垢速率，提高初始缺陷产生的机率，对腐蚀疲劳断裂失效产生积极的推动作用。⑸提出了添加导向叶片扰流元件改善流场、设计阶梯型夹套改善应力场、设计填料函式端部密封结构改善应力场、提高水质控制等优化解决方案。
二、超高压聚乙烯反应管应力状况分析及优化研究（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、超高压聚乙烯反应管应力状况分析及优化研究（论文提纲范文）
（1）含缺陷自增强超高压管式反应器疲劳特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 低密度聚乙烯与超高压容器 |
| 1.1.2 LDPE生产工艺 |
| 1.1.3 超高压管式反应器的结构特点 |
| 1.1.4 典型超高压管式反应器失效案例分析 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 含缺陷超高压容器的国内外研究现状 |
| 1.2.2 自增强技术及其国内外研究现状 |
| 1.2.3 超高压容器相关标准研究进展 |
| 1.3 主要研究意义、内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 技术路线图 |
| 第二章 超高压管式反应器的疲劳失效与应力分析 |
| 2.1 超高压管式反应器的疲劳失效及分析方法 |
| 2.1.1 疲劳失效破坏 |
| 2.1.2 断裂力学分析法 |
| 2.1.3 《超高压容器》标准关于断裂力学法的规定 |
| 2.2 未经自增强处理的超高压管式反应器应力分析 |
| 2.2.1 材料的理论分析模型 |
| 2.2.2 超高压管式反应器工作应力分析 |
| 2.2.3 超高压管式反应器温差应力分析 |
| 2.3 经自增强处理的超高压管式反应器理论分析 |
| 2.3.1 自增强处理过程 |
| 2.3.2 自增强处理的残余应力 |
| 2.3.3 最佳自增强压力 |
| 2.3.4 不同工况下超高压管式反应器的应力计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于自增强处理试验及理论计算的疲劳特性分析 |
| 3.1 超高压管式反应器的基础性能参数 |
| 3.2 自增强处理试验 |
| 3.2.1 试验压力的确定 |
| 3.2.2 试验的基本要求 |
| 3.2.3 试验对象及目的 |
| 3.2.4 试验基础 |
| 3.2.5 试验过程 |
| 3.2.6 试验数据处理及分析 |
| 3.3 含缺陷超高压管式反应器断裂力学计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于有限元模拟的裂纹扩展与疲劳特性分析 |
| 4.1 ANSYS系列有限元软件基础 |
| 4.2 含缺陷超高压管式反应器应力有限元模拟分析 |
| 4.2.1 建立分析项目并创建材料参数 |
| 4.2.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.3 网格划分 |
| 4.2.4 定义局部坐标系及裂纹 |
| 4.2.5 施加边界条件与载荷 |
| 4.2.6 有限元模拟结果分析 |
| 4.3 含缺陷超高压管式反应器应力强度因子有限元模拟分析 |
| 4.3.1 应力强度因子有限元计算方法 |
| 4.3.2 应力强度因子有限元模拟及结果分析 |
| 4.4 含缺陷超高压管式反应器疲劳寿命有限元模拟分析 |
| 4.4.1 疲劳寿命有限元模拟流程 |
| 4.4.2 疲劳寿命有限元模拟结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 疲劳特性影响因素分析及相关对策措施 |
| 5.1 应力强度因子影响因素分析 |
| 5.1.1 裂纹深度和长度对应力强度因子变化量的影响分析 |
| 5.1.2 裂纹椭圆率对应力强度因子变化量的影响分析 |
| 5.2 疲劳裂纹扩展寿命影响因素分析 |
| 5.2.1 裂纹深度和长度对疲劳裂纹扩展寿命的影响分析 |
| 5.2.2 裂纹椭圆率对疲劳裂纹扩展寿命的影响分析 |
| 5.3 其他影响因素分析 |
| 5.4 相关对策措施 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（2）高压聚乙烯生产装置中乙烯单耗高的原因分析及过程优化措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 名词解释 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 聚乙烯 |
| 1.1.1 聚乙烯特性 |
| 1.1.2 聚乙烯塑料分类 |
| 1.2 高压聚乙烯 |
| 1.2.1 高压聚乙烯特性 |
| 1.2.2 高压聚乙烯工艺路线 |
| 1.2.3 高压聚乙烯生产国内现状 |
| 1.3 高压聚乙烯聚合基本原理 |
| 1.3.1 链引发反应 |
| 1.3.2 链增长反应 |
| 1.3.3 链转移反应 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 研究背景 |
| 2.1 公司概况 |
| 2.2 LDPE装置工艺介绍 |
| 2.2.1 乙烯压缩单元 |
| 2.2.2 聚合反应单元 |
| 2.2.3 高低压循环系统 |
| 2.2.4 热水系统 |
| 2.2.5 挤压造粒系统 |
| 2.2.6 风送系统 |
| 2.3 研究目的 |
| 第三章 乙烯单耗高的原因分析 |
| 3.1 现状 |
| 3.2 查找原因 |
| 3.3 原因分析 |
| 3.3.1 反应器黏壁 |
| 3.3.2 反应热分解 |
| 3.3.3 C1201 E4 循环水乙烯泄漏 |
| 3.3.4 压缩机填料泄漏气量大 |
| 3.3.5 反应器放空阀内漏 |
| 3.3.6 停车次数多 |
| 3.3.7 包装量小 |
| 3.3.8 聚乙烯颗粒漏料 |
| 3.3.9 不合格产品多 |
| 3.4 确定关键原因要素 |
| 3.4.1 反应器黏壁的因素确认 |
| 3.4.2 反应热分解的因素确认 |
| 3.4.3 C1201 E4 循环水乙烯泄漏的因素确认 |
| 3.4.4 压缩机填料泄漏气量大的因素确认 |
| 3.4.5 停车次数多的因素确认 |
| 3.4.6 不合格产品多的因素确认 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 乙烯单耗高的处理方法 |
| 4.1 消除反应器黏壁 |
| 4.1.1 反应器黏壁的原因 |
| 4.1.2 反应器黏壁的预防 |
| 4.1.3 反应器黏壁的消除措施 |
| 4.1.4 效果检验 |
| 4.2 减少反应热分解 |
| 4.2.1 产生热分解的原因 |
| 4.2.2 反应热分解的预防 |
| 4.2.3 反应热分解的处理 |
| 4.2.4 效果检验 |
| 4.3 消除C1201 E4 循环水乙烯泄漏 |
| 4.3.1 C1201 E4 管束内漏的安全保护 |
| 4.3.2 C1201 E4 管束清洗 |
| 4.3.3 C1201 E4 管束堵漏 |
| 4.3.4 C1201 E4 更换 |
| 4.3.5 效果检验 |
| 4.4 减少压缩机填料泄漏气量 |
| 4.4.1 增大润滑油注入量 |
| 4.4.2 更换填料 |
| 4.4.3 效果检验 |
| 4.5 减少停车次数 |
| 4.5.1 停车类型分析 |
| 4.5.2 仪表电气改进措施 |
| 4.5.3 设备改进措施 |
| 4.5.4 工艺改进措施 |
| 4.5.5 效果检验 |
| 4.6 减少不合格产品 |
| 4.6.1 不合格品的类型 |
| 4.6.2 不合格品的产生原因 |
| 4.6.3 处理措施 |
| 4.6.4 效果检验 |
| 4.7 其他次要因素的改善 |
| 4.7.1 降低聚乙烯颗粒漏料 |
| 4.7.2 校准料仓称重仪 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
（3）超高压反应管疲劳寿命与极限载荷研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 超高压技术与超高压容器 |
| 1.1.2 超高压聚乙烯生产工艺 |
| 1.1.3 超高压反应管结构与特点 |
| 1.1.4 自增强技术 |
| 1.2 超高压容器事故案例分析与安全对策 |
| 1.2.1 超高压容器典型失效案例 |
| 1.2.2 安全对策 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 疲劳寿命的相关研究 |
| 1.3.2 极限载荷的相关研究 |
| 1.3.3 国内外相关标准与进展 |
| 1.4 本文工作的研究意义、主要内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究意义及关键问题 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第二章 超高压反应管疲劳寿命与极限载荷理论分析 |
| 2.1 反应管基础情况与性能参数 |
| 2.1.1 化学成分分析 |
| 2.1.2 拉伸性能试验 |
| 2.1.3 夏比冲击试验 |
| 2.2 反应管应力分析 |
| 2.2.1 理论分析模型 |
| 2.2.2 厚壁圆筒自增强处理分析 |
| 2.2.3 最佳自增强压力 |
| 2.2.4 自增强处理对反应管安全可靠性影响 |
| 2.3 反应管疲劳寿命理论分析 |
| 2.3.1 疲劳寿命分析方法 |
| 2.3.2 疲劳基本特性与疲劳设计曲线 |
| 2.3.3 平均应力修正和载荷谱 |
| 2.3.4 疲劳寿命估算 |
| 2.4 反应管极限载荷理论分析 |
| 2.4.1 爆破压力计算公式 |
| 2.4.2 理论计算实例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超高压反应管疲劳寿命与极限载荷有限元分析 |
| 3.1 反应管应力有限元分析 |
| 3.1.1 有限元分析模型 |
| 3.1.2 反应管的材料模型 |
| 3.1.3 边界条件与载荷工况 |
| 3.1.4 有限元模拟结果分析 |
| 3.2 反应管疲劳寿命有限元模拟 |
| 3.2.1 有限元疲劳分析流程 |
| 3.2.2 模拟结果分析 |
| 3.3 反应管极限载荷有限元模拟 |
| 3.3.1 有限元非线性分析极限载荷方法 |
| 3.3.2 有限元模型及边界条件 |
| 3.3.3 有限元模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超高压反应管疲劳与爆破试验研究 |
| 4.1 反应管疲劳试验研究 |
| 4.1.1 试验方案设计 |
| 4.1.2 疲劳试验 |
| 4.1.3 试验数据处理方式与误差分析 |
| 4.1.4 残余应力衰减规律分析 |
| 4.1.5 基于疲劳试验的剩余寿命计算 |
| 4.2 超高压反应管爆破试验研究 |
| 4.2.1 试验方案设计 |
| 4.2.2 爆破试验 |
| 4.2.3 试验结果分析 |
| 4.2.4 极限载荷结果对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 含裂纹超高压反应管疲劳寿命与极限载荷研究 |
| 5.1 裂纹及相关参数概述 |
| 5.1.1 反应管存在裂纹种类 |
| 5.1.2 裂纹表征参数 |
| 5.1.3 裂纹疲劳寿命 |
| 5.2 基于断裂力学的超高压反应管疲劳寿命分析 |
| 5.2.1 厚壁圆筒的应力强度因子计算 |
| 5.2.2 含裂纹反应管疲劳寿命理论分析 |
| 5.3 含裂纹超高压反应管疲劳寿命有限元模拟 |
| 5.3.1 裂纹建模技术与应力强度因子算例 |
| 5.3.2 含裂纹反应管模型 |
| 5.3.3 模拟结果分析 |
| 5.4 含缺陷超高压小管疲劳寿命实例分析 |
| 5.4.1 破坏超高压小管情况 |
| 5.4.2 小管疲劳寿命分析 |
| 5.5 含裂纹超高压反应管极限载荷有限元模拟 |
| 5.5.1 有限元模型与加载条件 |
| 5.5.2 模拟结果分析 |
| 5.5.3 裂纹尺寸对极限压力的影响分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附表 |
（4）超高压管式反应器用钢蠕变行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 蠕变试验研究现状 |
| 1.2.2 蠕变寿命预测研究现状 |
| 1.2.3 短时超温研究现状 |
| 1.3 研究内容与目标 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 第二章 30CrNiMo8钢高温蠕变试验研究 |
| 2.1 金属材料的蠕变 |
| 2.1.1 典型蠕变曲线 |
| 2.1.2 蠕变基本理论 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.2.1 原始材料 |
| 2.2.2 化学成分 |
| 2.2.3 材料硬度 |
| 2.2.4 室温拉伸性能 |
| 2.3 反应管运行参数与内壁处应力分析 |
| 2.3.1 反应管运行参数 |
| 2.3.2 反应管内壁处应力分析 |
| 2.4 蠕变试验方法 |
| 2.4.1 蠕变参数的选择 |
| 2.4.2 试验方法 |
| 2.5 蠕变试验结果 |
| 2.6 蠕变试验数据分析 |
| 2.6.1 稳态蠕变速率 |
| 2.6.2 Norton模型与蠕变应力 |
| 2.6.3 蠕变变形机制探讨 |
| 2.7 单轴蠕变微观形貌研究 |
| 2.7.1 截面金相微观形貌 |
| 2.7.2 断口形貌 |
| 2.7.3 能谱分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 30CrNiMo8钢蠕变本构模型研究 |
| 3.1 基于外推参数法的蠕变本构模型 |
| 3.1.1 θ映射法 |
| 3.1.2 θ映射法预测结果 |
| 3.1.3 修正的θ映射法 |
| 3.1.4 修正的θ映射法预测结果 |
| 3.1.5 两种θ映射法的对比 |
| 3.2 基于CDM方法的蠕变损伤模型 |
| 3.2.1 损伤模型的建立 |
| 3.2.2 模型参数的确定与验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 超温对反应管材料组织及蠕变性能的影响 |
| 4.1 短时超温试验 |
| 4.2 不同温度下的短时超温试验 |
| 4.2.1 原始显微组织 |
| 4.2.2 金相组织 |
| 4.2.3 超温对晶粒尺寸的影响 |
| 4.3 不同时间下短时超温结果 |
| 4.3.1 金相组织 |
| 4.3.2 SEM观察 |
| 4.4 超温与硬度的关系 |
| 4.5 短时超温对材料蠕变性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在硕士期间发表的论文 |
（5）超高压管式反应器疲劳特性试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 超高压反应器结构分类 |
| 1.1.2 超高压反应器聚乙烯生产工艺 |
| 1.1.3 超高压反应器疲劳特性影响因素分析 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 自增强技术的国内外研究现状分析 |
| 1.2.2 疲劳寿命的国内外研究现状分析 |
| 1.3 超高压管式反应器疲劳寿命预测方法 |
| 1.3.1 局部应力法 |
| 1.3.2 名义应力法 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 第二章 超高压管式反应器的残余应力理论研究 |
| 2.1 超高压管式反应器自增强残余应力研究 |
| 2.1.1 自增强技术 |
| 2.1.2 自增强残余应力测试方法 |
| 2.1.3 自增强残余应力衰减影响因素分析 |
| 2.2 不同工况下残余应力理论计算 |
| 2.2.1 热应力理论计算 |
| 2.2.2 操作条件下的应力计算 |
| 2.2.3 自增强处理后的应力计算 |
| 2.2.4 自增强处理后在操作条件下的应力计算 |
| 2.3 超高压管式反应器疲劳寿命理论计算 |
| 2.3.1 操作条件下疲劳寿命计算 |
| 2.3.2 自增强处理后的疲劳寿命计算 |
| 2.4 自增强残余应力对管式反应器疲劳寿命的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超高压管式反应器疲劳特性分析与试验研究 |
| 3.1 疲劳寿命研究方法 |
| 3.2 超高压管式反应器疲劳试验 |
| 3.2.1 试验设备与仪器 |
| 3.2.2 疲劳试验操作步骤 |
| 3.3 数据处理与分析 |
| 3.3.1 误差分析 |
| 3.3.2 外壁环向应变与应力分析 |
| 3.3.3 残余应力测试和数据分析 |
| 3.4 基于疲劳试验结果的疲劳寿命分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 超高压管式反应器自增强处理下的疲劳特性研究 |
| 4.1 超高压管式反应器的基础特性 |
| 4.2 自增强试验 |
| 4.2.1 自增强试验设计 |
| 4.2.2 试验条件 |
| 4.2.3 试验程序 |
| 4.3 数据分析与处理 |
| 4.3.1 反应管外形变化分析 |
| 4.3.2 外壁环向应变与内压关系分析 |
| 4.3.3 外壁应变与应力分析 |
| 4.4 基于自增强试验结果的疲劳寿命分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 超高压管式反应器的有限元应力分析 |
| 5.1 过盈配合理论分析 |
| 5.2 有限元应力分析程序 |
| 5.2.1 应力分析前处理 |
| 5.2.2 网格划分 |
| 5.2.3 创建接触对 |
| 5.2.4 边界条件及载荷工况 |
| 5.3 有限元应力结果分析 |
| 5.3.1 热应力有限元应力分析 |
| 5.3.2 过盈配合有限元应力分析 |
| 5.3.3 操作条件下有限元应力分析 |
| 5.3.4 自增强处理有限元应力分析 |
| 5.3.5 不同工况的内壁应力对比分析 |
| 5.4 基于有限元应力的疲劳寿命分析 |
| 5.4.1 ANSYS疲劳分析法 |
| 5.4.2 基于Fatigue模块的疲劳寿命分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）高压聚乙烯装置管道失效分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 疲劳失效的过程及失效分析 |
| 1.2.1 疲劳失效的过程 |
| 1.2.2 疲劳断裂的失效分析 |
| 1.2.3 疲劳断口的宏观特征 |
| 1.2.4 疲劳断口的微观形貌 |
| 1.3 高压聚乙烯管道失效案例 |
| 1.4 国内外研究综述 |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 高压聚乙烯管道裂纹断口分析 |
| 2.1 高压管道使用工况 |
| 2.2 高压管道裂纹断口分析 |
| 2.2.1 裂纹断口宏观分析 |
| 2.2.2 裂纹断口的微观分析 |
| 2.2.3 裂纹断口能谱分析 |
| 2.3 裂纹金相显微分析及硬度检测 |
| 2.4 结果分析与讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高压聚乙烯管道裂纹应力分析 |
| 3.1 高压管道应力计算 |
| 3.1.1 管道弹性应力分析 |
| 3.1.2 管道弹塑性分析 |
| 3.1.3 管道自增强分析 |
| 3.2 ANSYS模拟应力分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 高压聚乙烯管道裂纹失效分析 |
| 4.1 高压管道自增强残余应力的松弛 |
| 4.1.1 管道残余应力松弛原因 |
| 4.1.2 管道残余应力松驰的机理 |
| 4.1.3 管道残余应力松驰的特点 |
| 4.2 高压管道正常工作及开停车压力循环的应力波动分析 |
| 4.3 管道裂纹扩展分析 |
| 4.3.1 管道材料疲劳裂纹的产生机理 |
| 4.3.2 管道疲劳裂纹的扩展 |
| 4.3.3 管道裂纹萌生和扩展的影响因素 |
| 4.4 高压管道大气腐蚀 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）在役聚乙烯超高压反应管剩余寿命试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 寿命衰减规律研究现状 |
| 1.2.2 裂纹萌生和扩展机理研究现状 |
| 1.2.3 寿命评估相关标准研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 关键问题 |
| 1.3.3 技术路线图 |
| 第二章 聚乙烯超高压反应管剩余寿命的影响因素分析 |
| 2.1 反应管的剩余寿命 |
| 2.2 服役条件对剩余寿命的影响 |
| 2.2.1 反应管的工作环境 |
| 2.2.2 反应管的失效模式 |
| 2.2.3 反应管的失效原因 |
| 2.3 自增器处理对剩余寿命的影响 |
| 2.3.1 自增强处理的目的 |
| 2.3.2 自增强处理的条件 |
| 2.3.3 自增强处理压力的选择 |
| 2.3.4 自增强处理后反应管的应力分布 |
| 2.4 应力松弛对剩余寿命的影响 |
| 2.4.1 应力松弛的本质 |
| 2.4.2 应力松弛的规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于自增强再处理试验的剩余寿命预测 |
| 3.1 反应管的基本参数 |
| 3.2 反应管的基础性能试验 |
| 3.2.1 化学成分分析 |
| 3.2.2 力学性能检验 |
| 3.3 自增强再处理试验 |
| 3.3.1 试验条件判定 |
| 3.3.2 应力测定方法 |
| 3.3.3 试验装置 |
| 3.3.4 现场布局及防护措施 |
| 3.3.5 测量点布置及加载过程 |
| 3.4 试验结果分析 |
| 3.4.1 端部直径变化分析 |
| 3.4.2 外壁内压-应变曲线分析 |
| 3.4.3 外壁残余应变与残余应力分析 |
| 3.5 基于应力应变测量的剩余寿命预测 |
| 3.5.1 剩余寿命的试验对比法 |
| 3.5.2 名义应力法 |
| 3.5.3 局部应力应变法 |
| 3.5.4 三种方法的对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于有限元模拟的剩余寿命预测 |
| 4.1 ANSYS软件介绍 |
| 4.2 反应管模型的建立 |
| 4.2.1 反应管的结构模型 |
| 4.2.2 单元类型的选择 |
| 4.2.3 材料类型的选择 |
| 4.2.4 网格划分及边界约束 |
| 4.3 载荷工况的设定 |
| 4.4 有限元模拟结果分析 |
| 4.4.1 夹套与反应管过盈配合部位的应力分析 |
| 4.4.2 工作压力对反应管应力分布的影响 |
| 4.4.3 自增强处理过程对反应管应力分布的影响 |
| 4.4.4 不同工况下反应管内壁应力的对比分析 |
| 4.5 基于应力模拟的剩余寿命预测 |
| 4.5.1 ANSYS的疲劳分析法 |
| 4.5.2 服役后反应管自增强效果的近似变换 |
| 4.5.3 利用Fatigue模块求解疲劳寿命 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于服役工况的剩余寿命预测 |
| 5.1 反应管的温差及压力波动情况 |
| 5.2 压力波动对剩余寿命的影响 |
| 5.2.1 疲劳分析的相关规定 |
| 5.2.2 当量交变应力的概念 |
| 5.2.3 疲劳曲线的绘制 |
| 5.2.4 反应管的疲劳寿命估算 |
| 5.3 温差波动对剩余寿命的影响 |
| 5.4 压力与温差波动对剩余寿命的综合影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）超高压管道失效模式及防护对策研究（论文提纲范文）
| 1 自增强残余应力松弛 |
| 1.1 影响因素 |
| 1.1.1 反应管振动 |
| 1.1.2 开停工及生产牌号转换循环载荷 |
| 1.1.3 伺服脉冲阀动作脉冲载荷 |
| 1.1.4 正常服役期间的压力和温度波动 |
| 1.1.5 乙烯超温分解反应 |
| 1.2 防护对策 |
| 1.2.1 加强振动监测 |
| 1.2.2 控制气体杂质含量 |
| 1.2.3 注意引发剂、调整剂的用量 |
| 1.2.4 合理控制反应压力 |
| 1.2.5 保证反应气体的最小流速 |
| 1.2.6 避免反应管粘壁现象 |
| 1.2.7 保证反应热的及时移出 |
| 2 管外失效模式及防护对策 |
| 2.1 反应管外壁失效模式 |
| 2.1.1 腐蚀疲劳损伤 |
| 2.1.2 垢下腐蚀损伤 |
| 2.2 夹套管失效模式 |
| 2.2.1 氧腐蚀损伤 |
| 2.2.2 氯离子腐蚀损伤 |
| 2.2.3 外部腐蚀损伤 |
| 2.2.4 冲蚀损伤 |
| 2.2.5 汽蚀损伤 |
| 2.3 防护对策 |
| 2.3.1 改善冷却水水质 |
| 2.3.2 优化夹套管结构 |
| 3 结论 |
（9）超高压反应管疲劳寿命与安全性能的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超高压技术研究的工程背景及现实意义 |
| 1.1.1 超高压容器及超高压技术 |
| 1.1.2 超高压反应管在聚乙烯生产中的应用 |
| 1.1.3 超高压反应管基本结构及特点 |
| 1.1.4 超高压反应管选材原则 |
| 1.2 超高压反应管典型事故分析及安全对策 |
| 1.2.1 典型事故分析 |
| 1.2.2 安全对策措施 |
| 1.3 自增强技术 |
| 1.3.1 自增强技术的发展概况 |
| 1.3.2 自增强技术的发展 |
| 1.3.3 自增强处理时应注意的问题 |
| 1.4 疲劳寿命的预测方法 |
| 1.4.1 疲劳寿命研究的国内外现状 |
| 1.4.2 疲劳寿命预测的主要方法 |
| 1.5 本文工作的主要内容及意义 |
| 1.5.1 工作内容 |
| 1.5.2 研究意义 |
| 1.5.3 技术路线图 |
| 第二章 超高压反应管残余应力测试与分析 |
| 2.1 超高压反应管残余应力松弛理论研究 |
| 2.1.1 自增强残余应力松弛机理 |
| 2.1.2 自增强残余应力松弛原因分析 |
| 2.1.3 自增强残余应力对疲劳强度的影响 |
| 2.2 自增强残余应力安全性分析 |
| 2.2.1 超高压反应管基本参数 |
| 2.2.2 超高压反应管理化检验 |
| 2.2.3 超高压反应管自增强残余应力理论分析 |
| 2.2.4 反应管自增强弹性承载能力理论分析 |
| 2.3 超高压反应管残余应力测试 |
| 2.3.1 X 射线残余应力测试简介 |
| 2.3.2 X 射线残余应力测量原理分析 |
| 2.3.3 超高压反应管自增强再处理前的残余应力测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超高压反应管自增强再处理试验研究 |
| 3.1 超高压反应管自增强再处理试验 |
| 3.1.1 试验对象结构及尺寸 |
| 3.1.2 超高压反应管贴片位置示意图 |
| 3.2 试验过程中主要的危险有害因素及防护 |
| 3.3 反应管自增强反向屈服分析 |
| 3.4 试验及结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 超高压反应管疲劳试验研究 |
| 4.1 自增强残余应力疲劳寿命研究方法 |
| 4.2 疲劳试验简介 |
| 4.3 试验内容 |
| 4.3.1 前期准备 |
| 4.3.2 试验过程 |
| 4.3.3 误差分析 |
| 4.4 疲劳试验及结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 有限元模拟分析及疲劳寿命预测 |
| 5.1 有限元方法在超高压反应管应力分析中的应用 |
| 5.2 超高压反应管有限元模拟 |
| 5.2.1 Ansys 有限元前处理 |
| 5.2.2 边界条件及载荷工况设定 |
| 5.3 Ansys 有限元模拟结果 |
| 5.3.1 工况 1 有限元模拟结果 |
| 5.3.2 工况 2 有限元模拟结果分析 |
| 5.3.3 工况 3 有限元模拟结果分析 |
| 5.3.4 工况 4 有限元模拟结果分析 |
| 5.3.5 工况 5 有限元模拟结果分析 |
| 5.4 反应管最佳自增强处理半径及压力分析 |
| 5.4.1 工况 6 有限元模拟结果分析 |
| 5.4.2 工况 7 有限元模拟结果分析 |
| 5.5 Shigley 近似法计算反应管疲劳寿命 |
| 5.5.1 疲劳曲线及基本参数简介 |
| 5.5.2 反应管自增强处理前疲劳寿命分析 |
| 5.6 超高压反应管 Ansys 有限元疲劳分析 |
| 5.6.1 Ansys 疲劳分析简介 |
| 5.6.2 反应管的有限元疲劳分析过程 |
| 5.6.3 反应管的有限元疲劳分析结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）超高压聚乙烯反应管端部结构分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超高压容器 |
| 1.2.2 超高压聚乙烯管式反应器 |
| 1.2.3 超高压断裂失效研究 |
| 1.2.4 过盈配合端部结构 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.3.1 失效分析 |
| 1.3.2 存在的问题与解决办法 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 超高压聚乙烯反应管材料性能试验 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 化学成分 |
| 2.3 室温拉伸试验 |
| 2.4 高温拉伸试验 |
| 2.5 夏比冲击试验 |
| 2.6 断裂韧度试验 |
| 2.6.1 试验试样 |
| 2.6.2 试验过程 |
| 2.6.3 试验结果 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 超高压聚乙烯反应管端部结构应力场研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 端部结构数值模拟分析 |
| 3.2.1 有限元分析理论 |
| 3.2.2 有限元模型的建立 |
| 3.2.3 过盈套合数值模拟结果 |
| 3.3 端部结构套合模拟试验 |
| 3.3.1 试验装置的设计 |
| 3.3.2 试验载荷 |
| 3.3.3 操作步骤 |
| 3.3.4 应变片的粘贴方法 |
| 3.3.5 数据处理与结果分析 |
| 3.3.6 数值模拟与试验结果比较 |
| 3.4 端部结构热套试验研究 |
| 3.4.1 试验装置 |
| 3.4.2 操作步骤 |
| 3.4.3 数据处理与结果 |
| 3.5 数值模型的改进及结果对比 |
| 3.5.1 模型的改进 |
| 3.5.2 模拟结果与试验的对比分析 |
| 3.6 应力场的数值模拟与分析 |
| 3.6.1 自增强处理后的应力场 |
| 3.6.2 操作工况下的应力场 |
| 3.6.3 开停工疲劳交变应力分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 超高压聚乙烯反应管端部结构流场研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 流场有限元分析理论 |
| 4.2.1 基本微分方程 |
| 4.2.2 湍流模型 |
| 4.2.3 离散方法与格式 |
| 4.3 端部结构流场模型的建立 |
| 4.3.1 几何模型与基本假设 |
| 4.3.2 网格划分 |
| 4.3.3 边界条件 |
| 4.4 流场模拟结果与分析 |
| 4.4.1 速度场 |
| 4.4.2 压力场 |
| 4.4.3 流体迹线 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 超高压聚乙烯反应管端部结构优化 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 端部结构设计制造参数对应力场的影响 |
| 5.2.1 过盈配合对端部结构应力场的影响分析 |
| 5.2.2 过盈量对端部结构应力场的影响分析 |
| 5.2.3 自增强压力对端部结构应力场的影响分析 |
| 5.2.4 夹套结构参数对应力场的影响 |
| 5.3 端部结构的优化 |
| 5.3.1 优化方案之一：导向叶片扰流元件改善流场 |
| 5.3.2 优化方案之二：设计夹套结构参数改善应力场 |
| 5.3.3 优化方案之三：设计端部密封型式改善应力场 |
| 5.3.4 优化方案之四：冷却水水质控制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
四、超高压聚乙烯反应管应力状况分析及优化研究（论文参考文献）
- [1]含缺陷自增强超高压管式反应器疲劳特性研究[D]. 王培. 华南理工大学, 2020(02)
- [2]高压聚乙烯生产装置中乙烯单耗高的原因分析及过程优化措施研究[D]. 刘晓勇. 西北大学, 2019(04)
- [3]超高压反应管疲劳寿命与极限载荷研究[D]. 司李星. 华南理工大学, 2019(01)
- [4]超高压管式反应器用钢蠕变行为研究[D]. 叶凡. 福州大学, 2018(03)
- [5]超高压管式反应器疲劳特性试验研究[D]. 祝伟华. 华南理工大学, 2018(12)
- [6]高压聚乙烯装置管道失效分析[D]. 刘明霞. 华东理工大学, 2016(08)
- [7]在役聚乙烯超高压反应管剩余寿命试验研究[D]. 肖鹏. 华南理工大学, 2016(02)
- [8]超高压管道失效模式及防护对策研究[J]. 孙宝财,吴恭平,李沧,于佳平,何颜红,王小平. 化工机械, 2015(02)
- [9]超高压反应管疲劳寿命与安全性能的试验研究[D]. 赵敏. 华南理工大学, 2014(02)
- [10]超高压聚乙烯反应管端部结构分析与优化[D]. 危书涛. 中国石油大学（华东）, 2013(06)