毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述HK40炉管材料表面NiAl涂层热冲击数值模拟研究1课题研究的意义及背景　　　二十世纪初，随着石油加工工业、核工业和煤气产业的兴起，世界经济飞速发展，人们的物质生活水平也得到了极大地提高，但同时也带来了能耗和安全问题，其中由碳源气体（如：CO、CH4、C3H8及各种石油裂解原料气等）及其载气（如：氢气和水蒸气）后塍的碳气氛引起材料表面结焦（coking）和渗碳（carburizing）的腐蚀问题越来越引起人们的高度重视[1,2]。

　　　乙烯是石化工业产品的主要产品之一，其生产能力标志着一个国家石油化工技术的发展水平，乙烯裂解工业则是国民经济持续发展的重要支柱。

乙烯裂解装置室石化工业中能耗最大的装置[3]，而其中以裂解炉管的能耗为最大（图1-1为简化的工业乙烯裂解炉示意图）。

裂解炉管的持续、长久使用具有重要的经济意义[4]。

　　 　　　 图1简化的乙烯裂解炉管示意图 乙烯裂解炉管服役时，外壁经受火焰加热，内壁则与碳源气体和载气接触。

裂解炉管内壁常常发生复杂的结焦行为[5]，沉积在炉管内壁上的焦炭不仅导致裂解产量损失，而且减小炉管的有效横截面面积和热传递系数，并使系统压力增加，阻碍裂解反应的进行。

为了保证裂解效率，就必须提高炉管加热温度，这不但增加了能源耗费，还促进炉管内壁上的碳向合金集体中的扩散，导致炉管内部严重渗碳。

炉管渗碳后金属体积膨胀，热膨胀系数较高，导致未渗碳部分产生拉应力，使炉管对蠕变断裂失效更加敏感。

工业实践中，为消除炉管内壁焦状物的影响，通常采用周期性的清焦措施，即：向炉管内通入水蒸汽或空气-水蒸汽混合物，使焦碳燃烧或汽化。

这种周期性除焦过程也是循环氧化-渗碳的过程[6]，该过程不仅会引起热疲劳现象，并且还会增加合金表面疏松层的厚度，使炉管渗碳现象更加严重。