重型壓力容器輕量化設計制造關鍵技術及工程應用
壓力容器是具有潛在泄漏和爆炸危險的承壓類特種設備,廣泛用千煤炭、石油化工、天然氣等能源工業領域。近年來,伴隨能源結構調整,天然氣液化儲運、油品質量升級等國家戰略對我國大型過程工業裝置提出了更高要求。為提高效率、降低成本,壓力容器不斷向重型化方向發展,最大壁厚可達數百毫米、重量可超千噸,常見的有大型加氫反應器、大型換熱器、深冷儲運容器等。
壓力容器重型化不僅導致材料消耗巨大(我國每年耗鋼數千萬噸)、加工制造困難(甚至超出現有設計制造能力),而且可能產生新的失效模式和機理(存在重大安全事故隱患)。基于以上問題,我國重型壓力容器產品在國際上普遍缺乏競爭力,重要設備長期依賴進口。因此,如何在確保本質安全的前提下實現重型壓力容器的輕量化,突破現有能力瓶頸、實現節材節能,已成為迫切需求。
圍繞這一需求,我校團隊開展重型壓力容器輕暈化設計制造關鍵技術研究,建立了重型壓力容器輕暈化設計制造共性技術方法,實現了能源工業領域急需的3種重型壓力容器輕量化的國產化。研究成果解決了壓力容器安全性與經濟性相矛盾的突出問題,為輕星化產品長周期安全服役提供了有效途徑,改變了千萬噸煉油、大型煤化工等國家重大工程建設部分關鍵裝備長期依賴進口的被動局面,實現了大型加饑鋼制加氫反應器、超大型換熱器等重要壓力容器輕量化的國產化。
浙江大學
2023-05-10