Введение к работе
Актуальность работы. Трубчатые печи конверсии углеводородов являются одним из наиболее сложных и дорогих видов оборудования, ключевым составным элементом в технологических схемах производств аммиака, метанола и водорода. Производство минеральных удобрений, широко используемых в нашей стране и поставляемых за рубеж, также невозможно без проведения каталитических процессов конверсии углеводородов, которые реализуются в настоящее время в трубчатых печах. При этом надёжность работы печи определяется долговечностью реакционных труб, испытывающих в процессе эксплуатации значительные нагрузки. Обоснование работоспособности и ресурса рассматриваемых элементов оборудования является актуальной научно-технической задачей.
Реакционные трубы печей конверсии углеводородов предназначены для длительной работы (до 100 тыс. часов) в условиях высоких температур (до 1000 С) и давлений (до 4 МПа). Повышенные рабочие температуры вызывают деформации ползучести конструкционного материала. Условия работы реакционных труб требуют применения специальных жаропрочных и жаростойких материалов.
Реакционные трубы печей эксплуатируются в большинстве случаев вплоть до достижения ими предельных состояний. Постепенно развивающиеся процессы ползучести приводят к отказам, а повреждённость материала трубчатых элементов не всегда может быть выявлена методами не-разрушающего контроля. Сложность применения неразрушающих средств контроля для мониторинга остаточного ресурса изделий определяет актуальность развития методов компьютерного анализа, основанных на положениях механики вязкоупругой сплошной среды.
Оперативное решение трудоёмких задач обоснования работоспособности трубчатых элементов печей конверсии углеводородов с учётом конкретных условий эксплуатации, достоверная оценка их ресурса возможны лишь при помощи современной вычислительной техники. Возникает настоятельная необходимость в разработке математических моделей, методов и алгоритмов решения задач, позволяющих достичь новых рубежей точности, степени полноты и надёжности получаемых результатов. Актуальной становится проблема численной реализации новых методов расчёта, созда-
ния на этой основе математического и программного обеспечения для ЭВМ.
Похожие диссертации на Инженерный анализ ресурса трубчатых элементов печей конверсии углеводородов
