[发明专利]一种焦炭塔高温应力在线监测技术方法

说明书

本发明公开了一种焦炭塔高温应力在线监测技术方法，包括如下步骤：S1、在焦炭塔周边设置适合现场工作人员日常监控的设备；S2、创建在线监测模块；S3、根据上述所述环向应变和所述轴向应变数据的换算值，计算获得所述焦炭塔外壁测点的外壁环向应力；S4、由上述所述焦炭塔外壁测点的外壁环向应力计算获得内外壁温差对应消耗时长得出的变化值以及变化曲线；S5、根据所述内外壁温差对应消耗时长得出的变化值以及变化曲线得出内外壁轴向应力；S6、通过数据处理得出在线监测所得的有效数据值以及数据曲线；本发明实现在焦炭塔周边设置适合现场工作人员日常监控的设备，可用于评估今后焦炭塔服役的风险并制定今后维修和检测的策略。

技术领域

本发明属于焦炭塔技术领域，更具体地说，尤其涉及一种焦炭塔高温应力在线监测技术方法。

背景技术

焦炭塔作为延迟焦化环节的关键设备，工况苛刻、塔体内部在工作各阶段应力应变复杂多变，且每个工作周期内塔体各部都承受着常温与高温的剧烈循环热冲击，从而使得焦炭塔在服役期间产生了诸如塔体各塔节形变，裙座处过渡段焊缝、塔节相接处环焊缝及堵焦阀接管部位出现裂纹等问题。为了保证焦炭塔在服役期内的正常运行，提高经济效益，防止事故的发生，就必须对焦炭塔结构进行疲劳失效形式和可靠性分析以及剩余寿命的评估进行深入研究。

目前现有的安全生产规范规定的常规检验检测手段为定期设备停机后对其进行金相检测、磁粉检测、超声波无损探伤、全站仪结构尺寸测量等。通过以上手段的定期停机检验从而做出设备安全性定性评估。

温度梯度所产生的热应力远大于介质重量、自重所产生应力对焦炭塔安全的影响；过渡段热应力变化最复杂,高温应力(热应力)最大；除油气预热阶段外,都有焦炭塔应力最值超过塔体材料的屈服极限从而导致塑性应变的情况，也因此需要提供一种焦炭塔高温应力在线监测技术方法，然而常规检验检测手段为周期离线式、定性式材料结构安全性评估，不能及时有效判断设备运行危险点且必须设备定期停机检查，给我国石油化工行业延迟焦化设备长周期运行带来困难。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种焦炭塔高温应力在线监测技术方法，不需要停工监测，通过现场实测采集塔壁危险点的应变数据，在焦炭塔周边设置适合现场工作人员日常监控的设备，可用于评估今后焦炭塔服役的风险并制定今后维修和检测的策略。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种焦炭塔高温应力在线监测技术方法，包括如下步骤：

S1、在焦炭塔周边设置适合现场工作人员日常监控的设备，配合监测工具的匹配安装获取焦炭塔外壁测点的环向应变和轴向应变数据；

S2、创建在线监测模块，所述在线监测模块包括运行工况监测单元、参数检查单元、塔体三维云图显示单元、关键点历程追踪模块单元和参考数据存储单元，通过运行工况监测单元与参数检查设备对焦炭塔进行分析环向应变和轴向应变数据进行比较换算；

S3、根据上述所述环向应变和所述轴向应变数据的换算值，计算获得所述焦炭塔外壁测点的外壁环向应力；

S4、由上述所述焦炭塔外壁测点的外壁环向应力计算获得内外壁温差对应消耗时长得出的变化值以及变化曲线；

S5、根据所述内外壁温差对应消耗时长得出的变化值以及变化曲线得出内外壁轴向应力，即本方法所需要在线监测的高温应力数据；

S6、将所述内外壁轴向应力反馈至在线监测模块的关键点历程追踪模块单元内，通过数据处理得出在线监测所得的有效数据值以及数据曲线。

作为优选的技术方案，所述参数检查单元可以实现在危险地处安装传感器，采集其危险时段内实时的温度与应力参数，根据焦炭塔的实时情况进行分析，实现对焦炭塔的在线监测，并根据最新数据对焦炭塔的工作参数在可行范围内进行相应调整更新，以解决焦炭塔离线分析出现不准确的问题。