大型精馏塔器结构优化及流体力学仿真数值模拟研究
作者：姚昱辰
摘要：大型精馏塔器是化工分离提纯的核心关键设备，传统塔内件结构存在气液接触不均、压降偏大、分离效率低、局部涡流严重等问题，长期运行易造成能耗偏高、产品纯度波动、塔内件冲刷磨损等缺陷。本文基于流体力学数值模拟方法，对大型化工精馏塔内部塔板、降液管、溢流堰结构进行参数优化，调整塔板开孔率、孔径排布、溢流高度及气液通道结构，构建优化后塔器三维仿真模型。通过模拟不同负荷工况下塔内流场分布、压力梯度、气液停留时间、传质效率变化，对比原结构与优化结构的流体运行特性与分离效果。仿真与工程试运行结果表明，优化后的塔器结构流场分布均匀，压降损失显著降低，气液传质接触更充分，分离效率与设备处理能力大幅提升，设备运行能耗有效下降，为大型化工塔器结构升级与节能改造提供可靠技术依据。
关键词：精馏塔；塔内件；结构优化；流体仿真；传质效率
中图分类号：TQ053.2 文献标识码：A
化工压力管道应力分析及交变工况安全校核研究
作者：柯泽林
摘要：化工压力管道长期承受高温、高压、交变载荷与介质腐蚀作用，易出现应力集中、管道形变、焊缝开裂、支架失效等安全隐患，交变工况下管道疲劳损伤是装置泄漏事故的主要诱因。针对传统管道设计应力校核片面、工况适配性差、疲劳风险预判不足等问题，本文结合石化装置实际运行工况，采用有限元分析软件对高温高压工艺管道进行整体应力建模，开展冷态、热态、启停交变工况下的应力分布、位移形变、疲劳强度校核分析，定位管道弯头、三通、焊缝、变径等应力集中危险区域。优化管道支架排布、柔性补偿结构、管道敷设走向，制定适配交变工况的管道安全设计与运维方案。工程应用结果显示，优化后的管道系统应力分布均匀，疲劳损伤风险大幅降低，设备运行安全稳定性显著提升，可有效规避管道泄漏失效风险，保障化工装置长周期安全运行。
关键词：压力管道；应力分析；有限元模拟；疲劳校核；安全运维
中图分类号：TQ055.81 文献标识码：A
石化换热设备结垢机理及在线清洗节能技改研究
作者：潘宥诚
摘要：化工管壳式换热器是热能交换与回收的核心设备，长期运行易产生水垢、油垢、杂质沉积，导致换热系数下降、传热阻力增大、装置能耗升高、设备使用寿命缩短，严重影响炼化装置换热系统运行效率。本文针对石化换热器结垢特性，分析水质、介质温度、流速、运行周期对污垢沉积速率与附着厚度的影响，阐明换热器结垢堵塞机理。设计一套适配石化工况的在线化学清洗+脉冲物理清洗复合工艺，优化清洗药剂配比、清洗流速、作用时长、清洗周期参数，无需设备停机即可完成除垢作业。通过对比技改前后换热器换热效率、介质温差、系统能耗、压降变化，验证技改效果。实践表明，复合在线清洗技术除垢彻底、无设备损伤，可持续保障换热器高效换热，有效降低装置运行能耗与停机损失，适配石化装置连续化生产需求。
关键词：换热器；结垢机理；在线清洗；节能技改；传热效率
中图分类号：TQ051.5 文献标识码：A
高腐蚀工况化工设备涂层防腐体系优化及寿命预测
作者：温叙言
摘要：化工酸碱、盐雾、含硫介质工况腐蚀性极强，传统单一防腐涂层附着力弱、耐蚀寿命短，设备易出现涂层脱落、基体锈蚀、穿孔泄漏等问题，增加设备运维成本与安全风险。本文针对高腐蚀化工工况，构建“底漆+中漆+面漆”复合防腐涂层体系，优化涂层材料选型、喷涂厚度、固化工艺、施工环境参数，探究复合涂层在酸碱浸泡、盐雾老化、湿热循环工况下的防腐性能。通过电化学测试、附着力测试、加速老化试验评价涂层防腐效果，结合老化规律建立涂层使用寿命预测模型。试验与现场应用结果表明，优化后的复合防腐体系致密性、附着力、耐腐蚀性大幅提升，可有效阻隔腐蚀介质侵入设备基体，显著延长化工设备使用寿命，降低设备检修频次与运维成本。
关键词：化工设备；复合涂层；防腐防护；盐雾老化；寿命预测
中图分类号：TQ050.9 文献标识码：A
化工特种设备智能化运维与安全管控技术发展综述
作者：戚景睿
摘要：化工压力容器、压力管道、换热设备等特种设备是石化装置安全运行的核心载体，其运行稳定性直接决定化工装置安全生产与经济效益。本文系统梳理国内化工设备结构优化、管道应力校核、设备防腐防护、结垢防控、故障诊断、无损检测、智能监测等技术的研究与工程应用现状，总结设备节能技改、安全升级、防腐延寿、智能化管控方面的技术突破与应用成效。分析当前化工特种设备存在的老旧设备性能衰减、人工运维效率低、故障预判滞后、安全监测智能化程度不足、管道隐患排查难度大等行业短板。结合化工安全生产与智能化转型趋势，从结构优化设计、精准防腐防护、智能在线监测、大数据故障预警、全生命周期管控等方面展望行业发展方向，为化工设备与管道安全高效、绿色智能运维提供理论参考与技术支撑。
关键词：化工特种设备；设备运维；管道安全；智能化管控；全生命周期
中图分类号：TQ050 文献标识码：A
期刊封面
