大型列管式固定床反应器管板与反应管焊接技术研究

作     者：周凝华 

作者单位：华东理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：潘家祯;柏立巍

授予年度：2010年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：反应器 管板 列管 焊接 焊接应力 

摘      要：大型列管式固定床反应器和大型列管式换热器在工业中广泛应用。该类设备在结构上的一个共同点是,管板上的管孔密集,且管板与列管常采用焊接形式连接。采用焊接连接形式,优点是制造方便,连接强度高,缺点是会造成焊接缺陷、产生残余应力、引起管板变形。可见,管板与列管的焊接连接质量是该类设备的一个重要的质量控制点,如果管板与列管焊接质量不理想,将会导致反应物的泄漏和反应物的串流,从而严重影响设备的正常操作,甚至会造成重大的安全事故。因此,确保列管与管板的接头焊接质量对此类设备的安全运行至关重要。 本文以管壳式反应器和换热器的管板与列管焊接技术为研究对象,采用有限元理论和方法,重点对管板与列管间的焊接温度场、焊接残余应力、焊接变形、焊接影响范围和焊接顺序等问题进行分析、研究。采用结构分析软件ANSYS,对一顺酐工业生产中的典型设备-固定床列管式反应器的管板与列管焊接问题进行了数值计算,分析和研究了影响该设备管板与列管焊接质量的问题,给出了确保该设备管板与列管间焊接应力最小的焊接工艺,保证了该设备的制造质量。