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1、變壓吸附器開裂原因分析及失效預(yù)防艾志斌，陳學(xué)東，李蓉蓉，潘建華，范志超(合肥通用機(jī)械研究院國家壓力容器與管道工程技術(shù)研究中心，安徽合肥230031)摘要:變壓吸附器(PSA)是制氫裝置中的關(guān)鍵設(shè)備，在典型的疲勞工況下操作，設(shè)計(jì)使用壽命一般為10～15年。近年來，中國多家石化和煤化工企業(yè)的PSA氫提純吸附器在僅投用3～4年、遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)疲勞壽命的情況下即發(fā)生了筒體焊縫和母材大面積開裂甚至泄漏現(xiàn)象，造成裝置非計(jì)劃停車并嚴(yán)重影響裝置運(yùn)行安全。根據(jù)對(duì)典型開裂案例的失效分析情況，結(jié)合對(duì)多家石化企業(yè)百余臺(tái)吸附器的設(shè)計(jì)和使用情況的調(diào)
2、研結(jié)果，從疲勞設(shè)計(jì)、制造、使用、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)對(duì)造成吸附器開裂的主要影響因素進(jìn)行了深入分析，從設(shè)計(jì)、制造、操作和在役檢驗(yàn)等方面提出了避免吸附器過早發(fā)生疲勞破壞的改進(jìn)措施，為保障設(shè)備的長周期安全運(yùn)行發(fā)揮了重要作用。關(guān)鍵詞:變壓吸附器;開裂;失效分析;疲勞;制造缺陷中圖分類號(hào):TH49;TQ116．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1001－4837(2013)04－0061－06doi:10．3969/j．issn．1001－4837．2013．04．011AnalysisonCrackingCauseofPressureSwing
3、AdsorberAIZhi－bin，CHENXue－dong，LIＲong－rong，PANJian－h(huán)ua，F(xiàn)ANZhi－chao(NationalEngineeringTechnologyＲesearchCenteronPVPSafety，HefeiGeneralMachineryＲesearchIn-stitute，Hefei230031，China)Abstract:Pressureswingadsorber(PSA)isakeyequipmentinthehydrogenmakingplantandopera
4、tesundertypicalfatigueoperatingconditions，itsdesignservicelifeistypically10～15years．Inrecentyears，PSAadsorbersforhydrogenpurificationinmanyChinesepetrochemicalandcoalchemicalenterprisesex-periencedthephenomenonoflarge－areacrackingandevenleakageofshellweldsandbas
5、emetaljustaf-tertheyhavebeenputintoservicefor3～4years，whichisfarfromachievingthedesignfatiguelife，andthiscausedunscheduledshutdownoftheplantsandseriouslyinfluencedoperatingsafetyoftheplants．Ac-cordingtothefailureanalysismadebytheauthorsontypicalcrackingcasesandi
6、ncombinationwiththeresultsofinvestigationonthedesignandoperationconditionofnearly100adsorbersintensofChinesepetrochemicalenterprises，ain－depthanalysisiscarriedoutonthemaininfluentialfactorswhichcauseadsorbercrackingfromthelinksoffatiguedesign，manufacture，operati
7、on，inspection，etc．，andimprove-mentmeasuresforavoidingprematurecracking，whichplayanimportantroleinguaranteeinglong－cyclesafeoperationoftheequipment．Keywords:pressureswingadsorber;cracking;failureanalysis;fatigue;manufacturedefect·61·安全分析CPVT變壓吸附器開裂原因分析及失效預(yù)防Vol30.
8、No42013焊縫金屬靠近內(nèi)坡口側(cè)的焊道上。0引言吸附器是制氫裝置變壓吸附技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備，長期承受臨氫環(huán)境下的疲勞載荷作用。近年來，中國石化及煤化工行業(yè)制氫裝置發(fā)生多起變壓吸附器開裂失效事故，如大連某石化制氫吸附器因焊縫開裂發(fā)生泄漏，內(nèi)蒙古某煤制油分公司數(shù)臺(tái)制氫吸附器在較短的時(shí)間間隔內(nèi)相繼發(fā)生開裂泄漏(開裂部位包括筒體母材和外壁
