CrMo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法和装置与流程

文档序号:33620709发布日期:2023-03-25 11:35阅读:130来源:国知局
CrMo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法和装置与流程
crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法和装置
技术领域
1.本发明涉及加氢反应器技术领域,具体而言涉及一种crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法和装置。


背景技术:

2.加氢反应器长期处于高温高压临氢环境中,操作环境十分苛刻。设备长期运行温度在343℃-454℃时,钢中杂质磷、锡、锑、砷等会扩散到晶界,产生晶界偏析,导致发生脆韧转变温度升高,材料断裂韧性降低的回火脆化现象。而长期在高压高温的氢环境中,氢原子会融入到金属内部并不断向内部扩散,会导致产生氢致裂纹等各种氢损伤,尤其是进入到材料中的氢在应力作用诱导下扩散,当氢浓度达到临界值后就会引起氢致裂纹的形核和扩展,经过一段时间后,最终导致低应力下的断裂。由于设备的工作环境决定了材料发生回火脆化和氢脆是不可避免的,特别是容器温度较低的时候,会导致材料的韧性大幅下降,如果加氢反应器启动时最低升压温度过低,会导致材料的韧性下降,升压时容器容易发生脆性断裂风险,引发安全事故,为了避免此类事故的发生,需要严格控制加氢反应器启动时最低升压温度。
3.现有技术中,生成加氢反应器最低升压温度需要综合考虑材料回火脆化和氢致脆化的影响,而生成氢致脆化影响下的最低升压温度采用估算的获取方法,这样综合生成的温度值不准确且偏低,会影响到加氢反应器启动时的安全性。


技术实现要素:

4.本发明解决的问题是:如何更准确地获取加氢反应器的最低升压温度。
5.为解决上述问题,本发明一种crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法,包括:
6.获取所述crmo钢加氢反应器的材料试验数据,根据所述材料试验数据生成在回火脆化影响下所述crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值,其中,所述材料试验数据通过所述crmo钢加氢反应器的材料的回火脆化倾向性实验获得;
7.获取所述crmo钢加氢反应器的设计参数,根据所述设计参数生成所述crmo钢加氢反应器稳态工况下的器壁氢浓度;
8.获取所述crmo钢加氢反应器的材料参数,根据所述器壁氢浓度和所述材料参数生成在氢致脆化影响下所述crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值;
9.根据所述第一升压温度阈值和所述第二升压温度阈值生成所述crmo钢加氢反应器最低升压温度。
10.优选地,所述材料试验数据包括第一转变温度和第二转变温度,其中,所述第一转变温度是所述回火脆化倾向性实验中经最小模拟焊后热处理后的夏比冲击功为54焦耳时对应的转变温度,所述第二转变温度是所述回火脆化倾向性实验中经最小模拟焊后热处理和阶梯冷却后的夏比冲击功为54焦耳时对应的转变温度与所述第一转变温度的增量;
11.根据所述材料试验数据生成在回火脆化影响下所述crmo钢加氢反应器的第一升
压温度阈值,包括:根据所述第一转变温度和所述第二转变温度生成所述第一升压温度阈值。
12.优选地,所述第一升压温度阈值不大于10℃。
13.优选地,所述设计参数包括:所述crmo钢反应器的最大操作温度、所述crmo钢加氢反应器的设计氢分压、所述crmo钢加氢反应器的母材器壁厚度和所述crmo钢加氢反应器的焊材堆焊厚度;
14.所述获取所述crmo钢加氢反应器的设计参数,根据所述crmo钢加氢反应器的设计参数生成所述crmo钢加氢反应器稳态工况下的器壁氢浓度,包括:
15.获取所述最大操作温度,根据所述最大操作温度生成所述crmo钢加氢反应器的母材溶解度、所述crmo钢加氢反应器的母材扩散系数、所述crmo钢加氢反应器的焊材溶解度和所述crmo钢加氢反应器的焊材扩散系数;
16.获取所述设计氢分压,根据所述设计氢分压、所述焊材溶解度和所述最大操作温度生成所述crmo钢加氢反应器堆焊层表面的氢浓度;
17.获取所述母材器壁厚度和所述焊材堆焊厚度,根据所述堆焊层表面的氢浓度、所述母材器壁厚度、所述母材溶解度、所述母材扩散系数、所述焊材扩散系数、所述焊材溶解度和所述焊材堆焊厚度生成所述器壁氢浓度。
18.优选地,所述根据所述堆焊层表面的氢浓度、所述母材器壁厚度、所述母材溶解度、所述母材扩散系数、所述焊材扩散系数、所述焊材溶解度和所述焊材堆焊厚度生成所述器壁氢浓度,包括:
19.根据所述堆焊层表面的氢浓度、所述母材器壁厚度、所述母材溶解度、所述母材扩散系数、所述焊材扩散系数、所述焊材溶解度和所述焊材堆焊厚度通过第二公式生成器壁氢浓度,所述第二公式为:
[0020][0021]
其中,cb为器壁氢浓度,t
母材
为母材器壁厚度,t
堆焊
为焊材堆焊厚度,cs为堆焊层表面的氢浓度,s
母材
为母材溶解度,d
母材
为母材扩散系数,s
焊材
为焊材溶解度,d
焊材
为焊材扩散系数。
[0022]
优选地,所述材料参数包括:crmo钢屈服强度和crmo钢关键抗氢能力水平;
[0023]
所述根据所述器壁氢浓度和所述材料参数生成在氢致脆化影响下所述crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值,包括:
[0024]
根据所述器壁氢浓度、所述crmo钢屈服强度和所述crmo钢关键抗氢能力水平生成所述crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值。
[0025]
优选地,根据所述器壁氢浓度、所述crmo钢屈服强度和所述crmo钢关键抗氢能力水平生成所述crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值,包括:
[0026]
根据所述器壁氢浓度、所述crmo钢屈服强度和所述crmo钢关键抗氢能力水平通过第三公式生成crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值,所述第三公式为:
[0027][0028]
其中,npt

为crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值,c
tσ-crit
为crmo钢关键抗氢能力水平,σ
ys
为crmo钢屈服强度。
[0029]
优选地,所述根据所述第一升压温度阈值和所述第二升压温度阈值生成所述crmo钢加氢反应器最低升压温度,包括:
[0030]
比较所述第一升压温度阈值和所述第二升压温度阈值的大小,
[0031]
根据比较结果得到临时升压温度阈值,所述临时升压温度阈值为所述第一升压温度阈值和所述第二升压温度阈值中的较大阈值,
[0032]
获取安全裕量,根据所述安全裕量和所述临时升压温度阈值生成所述crmo钢加氢反应器最低升压温度。
[0033]
本发明首先通过crmo钢加氢反应器的材料试验参数生成在回火脆化影响下所述crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值,然后通过crmo钢加氢反应器的设计参数生成稳态工况下crmo钢加氢反应器的器壁氢浓度,再根据器壁氢浓度来生成crmo钢加氢反应器为防止氢脆影响需要的第二升压温度阈值,最后,通过第一升压温度阈值和第二升压温度阈值得到crmo钢加氢反应器最低升压温度。与现有技术相比,一方面本发明计算更加方便,结果更加准确,能够有效地避免启动时因crmo钢加氢反应器脆性断裂从而引发的安全事故,另一方面,本发明最终生成的最低升压温度相对于图查法得到的数值更低,能够起到节能降耗的作用,有良好的经济性,更适合工程应用。
[0034]
为解决上述问题,本发明还提供一种crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取装置,包括:
[0035]
获取单元,用于获取所述crmo钢加氢反应器的材料试验数据、所述crmo钢加氢反应器的设计参数和所述crmo钢加氢反应器的材料参数;
[0036]
生成单元,用于根据所述材料试验数据生成在回火脆化影响下所述crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值;
[0037]
所述生成单元还用于根据所述设计参数生成所述crmo钢加氢反应器稳态工况下的器壁氢浓度;
[0038]
所述生成单元还用于根据所述器壁氢浓度和所述材料参数生成在氢致脆化影响下所述crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值;
[0039]
所述生成单元还用于根据所述第一升压温度阈值和所述第二升压温度阈值生成所述crmo钢加氢反应器最低升压温度。
[0040]
本发明所述的crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取装置与所述crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法相对于现有技术的优势相同,在此不再赘述。
[0041]
为解决上述问题,本发明还提供一种计算机设备,包括存储器和处理器:
[0042]
所述存储器,用于存储计算机程序;
[0043]
所述处理器,用于当执行所述计算机程序时,实现如上所述的crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法。
[0044]
本发明所述的计算机设备与所述crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法相对于现有技术的优势相同,在此不再赘述。
附图说明
[0045]
图1为本发明实施例中crmo钢加氢反应器最低升压温度生成方法的应用环境图;
[0046]
图2为本发明实施例中crmo钢加氢反应器最低升压温度的生成方法流程图;
[0047]
图3为本发明实施例中crmo钢加氢反应器稳态工况下的器壁氢浓度生成方法的流程图;
[0048]
图4为本发明实施例中crmo钢加氢反应器最低升压温度获取装置的结构图;
[0049]
图5为本发明实施例中计算机设备的内部结构图;
[0050]
图6为crmo钢加氢反应器中氢分压与氢浓度的关系曲线图;
[0051]
图7为crmo钢加氢反应器中氢浓度与温度的关系曲线图。
具体实施方式
[0052]
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0053]
本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素。
[0054]
在本技术实施例的描述中,术语“一些实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0055]
图1为本技术实施例中crmo钢加氢反应器最低升压温度获取方法的应用环境图。参照图1,该crmo钢加氢反应器最低升压温度获取方法应用于crmo钢加氢反应器最低升压温度获取系统。该crmo钢加氢反应器最低升压温度获取系统包括终端110和服务器120。终端110和服务器120通过网络连接。终端110具体可以是台式终端或移动终端,移动终端具体可以手机、平板电脑、笔记本电脑等中的至少一种。服务器120可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
[0056]
如图2所示,在一个实施例中,提供了一种crmo钢加氢反应器最低升压温度获取方法。本实施例主要以该方法应用于上述图1中的终端110(或服务器120)来举例说明。参照图2,该crmo钢加氢反应器最低升压温度获取方法具体包括如下步骤:
[0057]
步骤s100:获取crmo钢加氢反应器的材料试验数据,根据材料试验数据生成在回火脆化影响下crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值,其中,材料试验数据通过crmo钢加氢反应器的材料的回火脆化倾向性实验获得;
[0058]
步骤s200:获取crmo钢加氢反应器的设计参数,根据设计参数生成crmo钢加氢反应器稳态工况下的器壁氢浓度;
[0059]
步骤s300:获取crmo钢加氢反应器的材料参数,根据器壁氢浓度和材料参数生成在氢致脆化影响下crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值;
[0060]
步骤s400:根据第一升压温度阈值和第二升压温度阈值生成crmo钢加氢反应器最低升压温度。
[0061]
在一些具体的实施例中,计算加氢反应器的的最低升压温度需要综合考虑材料回火脆化和氢致脆化对crmo钢加氢反应器最低升压温度的影响,计算考虑材料回火脆化对crmo钢加氢反应器最低升压温度的影响时,首先通过crmo钢加氢反应器的材料的回火脆化倾向性实验获得crmo钢加氢反应器的材料试验数据,然后通过第一公式计算在回火脆化影响下crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值。计算考虑氢致脆化对crmo钢加氢反应器最低升压温度的影响时,首先根据crmo钢加氢反应器的设计参数通过多个公式计算出crmo钢加氢反应器稳态工况下的器壁氢浓度,然后根据器壁氢浓度和材料参数通过第三公式计算在氢致脆化影响下crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值。最后根据第一升压温度阈值和第二升压温度阈值通过第四公式出计算crmo钢加氢反应器最低升压温度。
[0062]
本实施例提供的crmo钢加氢反应器最低升压温度获取方法,与现有技术相比,一方面本实施例计算更加方便,结果更加准确,能够有效地避免启动时因crmo钢加氢反应器脆性断裂从而引发的安全事故,另一方面,本实施例最终生成的最低升压温度相对于图查法得到的数值更低,能够起到节能降耗的作用,有良好的经济性,更适合工程应用。
[0063]
在一些优选的实施例中,步骤s100中,材料试验数据包括第一转变温度和第二转变温度,其中,第一转变温度是回火脆化倾向性实验中经最小模拟焊后热处理后的夏比冲击功为54焦耳时对应的转变温度,第二转变温度是回火脆化倾向性实验中经最小模拟焊后热处理与阶梯冷却后的夏比冲击功为54焦耳时对应的转变温度与第一转变温度的增量;根据材料试验数据生成在回火脆化影响下crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值,包括:根据第一转变温度和第二转变温度生成第一升压温度阈值。
[0064]
具体的实施例,生成在回火脆化影响下crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值时,首先通过crmo钢加氢反应器的材料的回火脆化倾向性实验获得经最小模拟焊后热处理后的夏比冲击功为54焦耳时对应的转变温度(第一转变温度)和经最小模拟焊后热处理与阶梯冷却后的夏比冲击功为54焦耳时对应的转变温度的增量(第二转变温度),然后,根据第一转变温度和第二转变温度,通过第一公式生成在回火脆化影响下crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值。其中,第一公式为:
[0065]
mpt

=vtr55+2.5δvtr55,
[0066]
其中,mpt

为crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值,vtr55为第一转变温度,δvtr55为第二转变温度。
[0067]
需要说明的是,本实施例中crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值不大于10℃。
[0068]
在一些优选的实施例中,步骤s200中,设计参数包括:crmo钢反应器的最大操作温度、crmo钢加氢反应器的设计氢分压、crmo钢加氢反应器的母材器壁厚度和crmo钢加氢反应器的焊材堆焊厚度;参照图3所示,获取crmo钢加氢反应器的设计参数,根据crmo钢加氢反应器的设计参数生成crmo钢加氢反应器稳态工况下的器壁氢浓度,具体包括如下步骤:
[0069]
步骤s210:获取最大操作温度,根据最大操作温度生成crmo钢加氢反应器的母材溶解度、crmo钢加氢反应器的母材扩散系数、crmo钢加氢反应器的焊材溶解度和crmo钢加
氢反应器的焊材扩散系数;
[0070]
步骤s220:获取设计氢分压,根据设计氢分压、最大操作温度和焊材溶解度生成crmo钢加氢反应器堆焊层表面的氢浓度;
[0071]
步骤s230:获取母材器壁厚度和焊材堆焊厚度,根据堆焊层表面的氢浓度、母材器壁厚度、母材溶解度、母材扩散系数、焊材扩散系数、焊材溶解度和焊材堆焊厚度生成器壁氢浓度。
[0072]
在一些具体的实施例中,在生成考虑氢致脆化对crmo钢加氢反应器最低升压温度的影响时,在步骤s210中,根据最大操作温度通过第五公式生成crmo钢加氢反应器的母材溶解度,其中,第五公式为:
[0073]s母材
=103.8e-3257/t

[0074]
其中,t为最大操作温度,s
母材
为母材溶解度。
[0075]
在步骤s210中,根据最大操作温度通过第六公式生成crmo钢加氢反应器的母材扩散系数,其中,第六公式为:
[0076]d母材
=0.24e-2132/t
,
[0077]
其中,d
母材
为母材扩散系数。
[0078]
在步骤s210中,根据最大操作温度通过第七公式生成crmo钢加氢反应器的焊材溶解度,其中,第七公式为:
[0079]s焊材
=19.328e-541/t

[0080]
其中,s
焊材
为焊材溶解度。
[0081]
在步骤s210中,根据最大操作温度通过第八公式生成crmo钢加氢反应器的焊材扩散系数,其中,第八公式为:
[0082]d焊材
=0.769e-6411/t

[0083]
其中,d
焊材
为焊材扩散系数。
[0084]
步骤s220中,根据设计氢分压和焊材溶解度通过第九公式生成crmo钢加氢反应器堆焊层表面的氢浓度,其中,第九公式为:
[0085][0086]
其中,cs为crmo钢加氢反应器堆焊层表面的氢浓度,p为crmo钢加氢反应器的设计氢分压。
[0087]
步骤s230中,根据堆焊层表面的氢浓度、母材器壁厚度、母材溶解度、母材扩散系数、焊材扩散系数、焊材溶解度和焊材堆焊厚度通过第二公式生成器壁氢浓度,其中第二公式为:
[0088][0089]
其中,cb为器壁氢浓度,t
母材
为母材器壁厚度,t
堆焊
为焊材堆焊厚度,cs为crmo钢加氢反应器堆焊层表面的氢浓度,s
母材
为母材溶解度,d
母材
为母材扩散系数,s
焊材
为焊材溶解度,d
焊材
为焊材扩散系数。
[0090]
本实施例首先通过公式生成出crmo钢加氢反应器母材和焊材的溶解度和扩散系数,然后根据crmo钢加氢反应器母材和焊材的溶解度和扩散系数通过公式生成出crmo钢加氢反应器堆焊层表面的氢浓度,最后根据堆焊层表面的氢浓度通过公式生成出crmo钢加氢反应器稳态工况下的器壁氢浓度,计算更加方便,结果更加准确,更适合工程应用。
[0091]
在一些优选的实施例中,步骤s300中,材料参数包括:crmo钢屈服强度和crmo钢关键抗氢能力水平;根据器壁氢浓度和材料参数生成在氢致脆化影响下crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值,包括:根据器壁氢浓度、crmo钢屈服强度和crmo钢关键抗氢能力水平生成crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值。
[0092]
在一些具体的实施例中,步骤s300中,根据器壁氢浓度、crmo钢屈服强度和crmo钢关键抗氢能力水平通过第三公式生成crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值,其中,第三公式为:
[0093][0094]
其中,mpt

为crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值,c
tσ-crit
为crmo钢关键抗氢能力水平,σ
ys
为crmo钢屈服强度。
[0095]
本实施例通过公式得到的考虑氢致脆化影响下crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值,与现有技术相比,本实施例生成方式更加方便,结果更加准确,更适合工程应用。
[0096]
在一些优选的实施例中,步骤s400中,根据第一升压温度阈值和第二升压温度阈值生成crmo钢加氢反应器最低升压温度,包括:
[0097]
比较第一升压温度阈值和第二升压温度阈值的大小,
[0098]
根据比较结果得到临时升压温度阈值,临时升压温度阈值为第一升压温度阈值和第二升压温度阈值中的较大阈值,
[0099]
获取安全裕量,根据安全裕量和临时升压温度阈值生成crmo钢加氢反应器最低升压温度。
[0100]
在一些具体的实施例中,crmo钢加氢反应器最低升压温度需要综合考虑材料回火脆化和氢致脆化对最低升压温度的影响,首先通过第一公式得到考虑材料回火脆化对最低升压温度影响的第一升压温度阈值,然后通过第三公式得到考虑氢致脆化对最低升压温度影响的第二升压温度阈值,最后根据第一升压温度阈值和第二升压温度阈值通过第四公式生成crmo钢加氢反应器最低升压温度,第四公式包括:
[0101]
mpt

=max(mpt

,mpt

)+δt,
[0102]
其中,mpt

为crmo钢加氢反应器最低升压温度,δt是安全裕量,mpt

为crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值,mpt

为crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值。
[0103]
一些具体的实施例中,为了保证crmo钢加氢反应器安全运行,根据大量实验数据,确定安全裕量为15℃。
[0104]
本实施例将第一升压温度阈值和第二升压温度阈值比较,将较大的温度阈值加上安全裕量最终得到的温度值为crmo钢加氢反应器最低升压温度。与现有技术相比,一方面本发明计算更加方便,结果更加准确,能够有效地避免启动时因crmo钢加氢反应器脆性断
裂从而引发的安全事故,另一方面最终生成的最低升压温度相对于图查法得到的数值更低,能够起到节能降耗的作用,有良好的经济性,更适合工程应用。
[0105]
在一些优选的实施例中,在crmo钢加氢反应器最低升压温度下,首次启动后再次启动时crmo钢加氢反应器的压力不大于设计压力的22%-30%。
[0106]
需要说明的是,本实施例中,在得到的crmo钢加氢反应器最低升压温度下,首次启动时,crmo钢加氢反应器内并无氢气,只需要考虑材料回火脆化对crmo钢加氢反应器最低升压温度的影响,无需考虑氢致脆化对crmo钢加氢反应器最低升压温度的影响,但是当crmo钢加氢反应器首次启动后再次启动时,加氢反应器器壁内有氢残余,为了保证crmo钢加氢反应器启动安全,需要考虑材料回火脆化和氢致脆化对crmo钢加氢反应器最低升压温度的影响,此时,若crmo钢加氢反应器的温度低于crmo钢加氢反应器最低升压温度,需要保证crmo钢加氢反应器承受的压力不大于设计压力的22%-30%;若crmo钢加氢反应器内压力完全达到设计压力时,crmo钢加氢反应器金属温度不得低于crmo钢加氢反应器最低升压温度。
[0107]
如图4所示,本发明实施例还提供一种crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取装置,包括:
[0108]
获取单元,用于获取crmo钢加氢反应器的材料试验数据、crmo钢加氢反应器的设计参数和crmo钢加氢反应器的材料参数;
[0109]
生成单元,用于根据材料试验数据生成在回火脆化影响下crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值;
[0110]
生成单元还用于根据设计参数生成crmo钢加氢反应器稳态工况下的器壁氢浓度;
[0111]
生成单元还用于根据器壁氢浓度和材料参数生成在氢致脆化影响下crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值;
[0112]
生成单元还用于根据第一升压温度阈值和第二升压温度阈值生成crmo钢加氢反应器最低升压温度。
[0113]
在一些优选的实施例中,生成单元用于根据材料试验数据生成在回火脆化影响下crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值,包括:
[0114]
生成单元用于根据第一转变温度和第二转变温度,通过第一公式生成在回火脆化影响下crmo钢加氢反应器的第一升压温度阈值。
[0115]
在一些优选的实施例中,生成单元用于根据所述crmo钢加氢反应器的设计参数生成所述crmo钢加氢反应器稳态工况下的器壁氢浓度,包括:
[0116]
生成单元用于根据所述最大操作温度生成所述crmo钢加氢反应器的母材溶解度、所述crmo钢加氢反应器的母材扩散系数、所述crmo钢加氢反应器的焊材溶解度和所述crmo钢加氢反应器的焊材扩散系数;
[0117]
生成单元用于根据所述设计氢分压、所述焊材溶解度和所述最大操作温度生成所述crmo钢加氢反应器堆焊层表面的氢浓度;
[0118]
生成单元用于根据所述堆焊层表面的氢浓度、所述母材器壁厚度、所述母材溶解度、所述母材扩散系数、所述焊材扩散系数、所述焊材溶解度和所述焊材堆焊厚度生成所述器壁氢浓度。
[0119]
在一些优选的实施例中,生成单元还用于根据所述器壁氢浓度和所述材料参数生
成在氢致脆化影响下所述crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值,包括:
[0120]
生成单元用于根据所述器壁氢浓度、所述crmo钢屈服强度和所述crmo钢关键抗氢能力水平生成所述crmo钢加氢反应器的第二升压温度阈值。
[0121]
本实施例所述的crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取装置与所述crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法相对于现有技术的优势相同,在此不再赘述。
[0122]
如图5所示,本发明实施例还提供一种计算机设备,包括存储器和处理器:
[0123]
存储器,用于存储计算机程序;
[0124]
处理器,用于当执行计算机程序时,实现上述crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法。
[0125]
图5示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是图1中的终端110(或服务器120)。如图5所示,该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中,存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统,还可存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器实现crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法。该内存储器中也可储存有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器执行crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0126]
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器读取并运行时,实现上述crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法。
[0127]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0128]
为了证明本实施例中crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法的准确性,将现有技术中利用图查法获取crmo钢加氢反应器最低升压温度与本实施例的crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法进行对比,具体如下:
[0129]
以某cr-mo钢加氢反应器为例,表1为某cr-mo钢加氢反应器的设计参数和材料参数。
[0130]
表1某cr-mo钢加氢反应器的设计参数和材料参数
[0131][0132][0133]
实施例1:
[0134]
采用本发明提供的crmo钢加氢反应器最低升压温度的获取方法获取某cr-mo钢加氢反应器最低升压温度,具体步骤包括:
[0135]
步骤1:根据材料回火脆化倾向性实验数据通过第一公式生成考虑材料回火脆化影响下的最低升压温度,mpt

=vtr54+2.5

vtr54≤10℃。
[0136]
步骤2:根据cr-mo钢加氢反应器的设计参数(表1中),生成cr-mo钢加氢反应器稳态工作下的器壁氢浓度,包括:
[0137]
步骤2.1:根据最大操作温度生成crmo钢加氢反应器的母材溶解度、crmo钢加氢反应器的母材扩散系数、crmo钢加氢反应器的焊材溶解度和crmo钢加氢反应器的焊材扩散系数:
[0138]
母材溶解度:s
母材
=103.8e-3257/t
=7.81e-01;
[0139]
母材扩散系数:d
母材
=0.24e-2132/t
=9.78e-03;
[0140]
焊材溶解度:s
焊材
=19.328e-541/t
=8.58e+00;
[0141]
焊材扩散系数:d
焊材
=0.769e-6411/t
=5.09e-05。
[0142]
步骤2.2:根据设计氢分压、最大操作温度和焊材溶解度生成crmo钢加氢反应器堆焊层表面的氢浓度:
[0143][0144]
步骤2.3:根据母材溶解度、母材扩散系数、焊材溶解度、焊材扩散系数、堆焊层表面的氢浓度、母材器壁厚度和焊材堆焊厚度生成crmo钢加氢反应器的器壁氢浓度:
[0145][0146]
步骤3:根据器壁氢浓度、crmo钢屈服强度和crmo钢关键抗氢能力水平生成考虑氢
脆影响下的crmo钢加氢反应器的最低升压温度:
[0147][0148]
步骤4:综合考虑材料回火脆化对最低升压温度的影响和氢致脆化对最低升压温度的影响:
[0149]
mpt

=max(mpt

,mpt

)+δt=54℃
[0150]
其中,δt=15℃。
[0151]
采用本发明提供的生成crmo钢加氢反应器最低升压温度的方法得到的crmo钢加氢反应器最低升压温度为54℃,也就是说,在crmo钢加氢反应器启动时,若crmo钢加氢反应器内压力完全达到设计压力时,crmo钢加氢反应器金属温度不得低于54℃;若crmo钢加氢反应器金属温度低于54℃时,需保证crmo钢加氢反应器承受压力低于设计压力的22%-30%。
[0152]
实施例2:
[0153]
采用图查法生成某crmo钢加氢反应器最低升压温度,包括:
[0154]
步骤1:根据材料回火脆化倾向性实验数据通过第一公式生成考虑材料回火脆化影响下的最低升压温度,mpt

=vtr54+2.5

vtr54≤10℃。
[0155]
步骤2:根据图6,查找cr-mo钢加氢反应器稳态工作下的器壁氢浓度,图6为氢分压与氢浓度的关系曲线图,其中f代表华氏度,由氢分压6.09mpa(883.3psi)及393℃操作温度得出器壁氢浓度为1.6ppm。
[0156]
步骤3:根据图7,查找考虑氢脆影响下的crmo钢加氢反应器的最低升压温度,图7为氢浓度与温度的关系曲线图,由图7可以得到,当器壁氢浓度为1.6ppm时对应的温度为59℃。
[0157]
步骤4:综合考虑材料回火脆化影响下crmo钢加氢的最低升压温度和氢脆影响下的crmo钢加氢反应器的最低升压温度:
[0158]
mpt

=max(mpt

,mpt

)+δt=74℃。
[0159]
其中,δt=15℃。
[0160]
也就是说,在启动时,若crmo钢加氢反应器内压力完全达到设计压力时,crmo钢加氢反应器金属温度不得低于74℃;若crmo钢加氢反应器金属温度低于74℃时,需保证crmo钢加氢反应器承受压力低于设计压力的22%-30%。
[0161]
通过实施例1和实施例2对比,可以分析出,一方面本发明提供的crmo钢加氢反应器最低升压温度获取方法得到的crmo钢加氢反应器最低升压温度比图查法低20℃,温度更低,能够起到节能降耗的作用,另一方面,本发明提供的crmo钢加氢反应器最低升压温度获取方法为解析法,有详尽的生成过程,易于程序化,应用更加便捷。
[0162]
虽然本发明披露如上,但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
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