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【技術實現步驟摘要】
本申請涉及化工安全,尤其涉及一種用于反應容器的超溫檢測方法、裝置、設備及存儲介質。
技術介紹
1、化工裝置異常工況下,物料一旦發生二次反應導致反應容器超溫,則可能導致物料反應速率和產物質量,甚至會導致反應容器破裂泄漏等嚴重問題。因此,需要在生產過程中對反應容器中的熱風險進行評價,以判斷反應容器在該工況下是否有超溫的安全隱患。
2、現有技術中,物料是否會發生二次反應導致反應容器超溫是hazop分析(hazardand?operability?analysis,危險與可操作性分析)中的重要環節。為使檢測結果更加安全,通常用惡劣工況如冷卻失效工況下物料的放熱特性參數代表物料的熱穩定性。
3、然而,專利技術人發現,在一些工況如起始溫度過高、原料進料過快、非絕熱等工況下對反應容器進行超溫檢測。會因檢測過程過于嚴謹從而導致犧牲生產工藝的問題。
技術實現思路
1、本申請提供一種用于反應容器的超溫檢測方法、裝置、設備及存儲介質,在惡劣工況下能兼顧檢測過程的嚴謹度和生產工藝達到預期,得到反應容器是否有超溫隱患的檢測結果。
2、第一方面,本申請提供一種用于反應容器的超溫檢測方法,應用于服務器,所述方法包括:
3、獲取反應容器對應的多種異常工況下初始溫度數據和物料停留時間;
4、在物料進行絕熱測試時獲取物料的溫度與時間關系、溫升速率與溫度關系以及起始放熱溫度;
5、根據所述溫度與時間關系、根據所述起始放熱溫度、預設測試基本參數進行修
6、根據預設測試基本參數和所述物料絕熱條件下真實的溫升速率隨時間變化曲線,確定異常工況初始溫度物料對應的放熱速率;
7、根據預設測試基本參數和所述物料絕熱條件下真實的溫升速率隨時間變化曲線,確定異常工況初始溫度物料對應的移熱速率;
8、當檢測到所述移熱速率小于或等于所述放熱速率,則根據放熱速率和移熱速率、預設測試基本參數和對物料進行絕熱測試時獲取物料的溫度與時間關系,確定異常工況的停留時間內物料的溫升,并根據所述異常工況的停留時間內物料的溫升,確定反應容器最終溫度;
9、當檢測到所述反應容器的最終溫度高于預存設計溫度,則生成表示所述反應容器有超溫隱患的第一超溫檢測結果。
10、在一種可能的實現方式中,所述預設測試基本參數包括反應容器的比熱容、反應容器的質量、物料的比熱容、物料的質量、準速率常數、反應物的初始濃度、指前因子、預存反應級數和氣體常數;
11、相應地,所述根據所述溫度與時間關系、根據所述起始放熱溫度、預設測試基本參數進行修正處理,得到物料絕熱條件下真實的溫升速率隨時間變化曲線,包括:
12、根據預設測試基本參數中的反應容器的比熱容、反應容器的質量、物料的比熱容、物料的質量,確定熱慣性因子;
13、根據預設測試基本參數中的準速率常數、反應物的初始濃度、指前因子、預存反應級數、氣體常數和所述溫度與時間關系,確定活化能;
14、根據所述溫度與時間關系,確定測試時的溫升速率;
15、根據預設測試基本參數中的氣體常數、所述起始放熱溫度、所述溫升速率、所述活化能和所述熱慣性因子,確定修正后的起始放熱溫度、溫升速率和放熱過程中的溫度數據;
16、根據所述修正后的起始放熱溫度、溫升速率和放熱過程中的溫度數據,確定物料絕熱條件下真實的溫升速率隨時間變化曲線。
17、在一種可能的實現方式中,所述根據預設測試基本參數中的反應容器的比熱容、反應容器的質量、物料的比熱容、物料的質量,確定慣性因子,的計算公式為:
18、
19、式中,cp,b為反應容器的比熱容,mb為反應容器的質量,cp,s為物料的比熱容,ms為物料的質量;
20、所述根據預設測試基本參數中的準速率常數、反應物的初始濃度、指前因子、預存反應級數、氣體常數和所述溫度與時間關系,確定活化能,的計算公式為:
21、
22、式中,k*為準速率常數,c0為反應物的初始濃度,a為指前因子,e為活化能,n為反應級數,r為氣體常數,t為根據溫度與時間關系確定溫度值;
23、所述根據預設基本參數中的氣體常數、所述起始放熱溫度、所述溫升速率、所述活化能和所述熱慣性因子,確定修正后的起始放熱溫度、溫升速率和放熱過程中的溫度數據,的計算公式為:
24、
25、式中,t0為起始放熱溫度,t′0,ad為修正后的起始放熱溫度,為熱慣性因子,為修正后的溫升速率,t′ad為修正后整個放熱過程的溫度,為溫升速率,e為活化能,r為氣體常數,t為根據溫度與時間關系確定溫度值。
26、在一種可能的實現方式中,所述根據預設測試基本參數和所述物料絕熱條件下真實的溫升速率隨時間變化曲線,確定異常工況初始溫度物料對應的放熱速率的計算公式為:
27、
28、式中,qrx為物料在初始溫度下的放熱速率,m為反應容器中物料的質量,cp為物料的比熱容,為初始溫度對應的溫升速率。
29、在一種可能的實現方式中,所述預設測試基本參數還包括預設異常工況的物料反應溫度、預設冷卻介質溫度、傳熱系數和傳熱面積;相應地,所述根據預設測試基本參數和所述物料絕熱條件下真實的溫升速率隨時間變化曲線,確定異常工況初始溫度物料對應的移熱速率的計算公式為:
30、qex=us(ta-t0)
31、式中,qex為物料在初始溫度下的移熱速率,u為傳熱系數,s為傳熱面積,ta為預設異常工況的物料反應溫度,t0為預設冷卻介質溫度。
32、在一種可能的實現方式中,根據放熱速率和移熱速率、預設測試基本參數和對物料進行絕熱測試時獲取物料的溫度與時間關系,確定異常工況的停留時間內物料的溫升的計算公式為:
33、
34、式中,cp為物料的比熱容,m為反應容器中物料的質量,t′ad為修正后整個放熱過程的溫度,t′0,ad為修正后的起始放熱溫度,t和t分別可根據對物料進行絕熱測試時獲取的物料的溫度與時間關系確定的數值,對溫度與時間關系作圖,并在圖中讀取停留時間內的溫升,用于計算反應容器的最終溫度;
35、所述根據所述異常工況的停留時間內物料的溫升,確定反應容器最終溫度的計算公式為:
36、ta,f=ta,0+δt
37、式中,ta,f為異常工況下反應容器的最終溫度,ta,0為異常工況下反應容器的初始溫度,δt為異常工況下物料在反應容器停留時間內的溫升。
38、在一種可能的實現方式中,還包括:當檢測到所述移熱速率大于或等于所述放熱速率,則生成表示所述反應容器安全的第二超溫檢測結果。
39、第二方面,本申請提供一種用于反應容器的超溫檢測裝置,應用于服務器,所述裝置包括:
40、獲取模塊,用于獲取反應容器對應的多種異常工況下初始溫本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于反應容器的超溫檢測方法,其特征在于,應用于服務器,所述方法包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述預設測試基本參數包括反應容器的比熱容、反應容器的質量、物料的比熱容、物料的質量、準速率常數、反應物的初始濃度、指前因子、預存反應級數和氣體常數;
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述根據預設測試基本參數中的反應容器的比熱容、反應容器的質量、物料的比熱容、物料的質量,確定慣性因子的計算公式為:
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述根據預設測試基本參數和所述物料絕熱條件下真實的溫升速率隨時間變化曲線,確定異常工況初始溫度物料對應的放熱速率的計算公式為:
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述預設測試基本參數還包括預設異常工況的物料反應溫度、預設冷卻介質溫度、傳熱系數和傳熱面積;
6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,根據放熱速率和移熱速率、預設測試基本參數和對物料進行絕熱測試時獲取物料的溫度與時間關系,確定異常工況的停留時間內物料的溫升的計算公式為:
7.根據
8.一種用于反應容器的超溫檢測裝置,其特征在于,應用于服務器,所述裝置包括:
9.一種電子設備,其特征在于,包括:至少一個處理器和存儲器;
10.一種計算機可讀存儲介質,其特征在于,所述計算機可讀存儲介質中存儲有計算機執行指令,當處理器執行所述計算機執行指令時,實現如權利要求1至7任一項所述的用于反應容器的超溫檢測方法。
...【技術特征摘要】
1.一種用于反應容器的超溫檢測方法,其特征在于,應用于服務器,所述方法包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述預設測試基本參數包括反應容器的比熱容、反應容器的質量、物料的比熱容、物料的質量、準速率常數、反應物的初始濃度、指前因子、預存反應級數和氣體常數;
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述根據預設測試基本參數中的反應容器的比熱容、反應容器的質量、物料的比熱容、物料的質量,確定慣性因子的計算公式為:
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述根據預設測試基本參數和所述物料絕熱條件下真實的溫升速率隨時間變化曲線,確定異常工況初始溫度物料對應的放熱速率的計算公式為:
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述預設測試基本...
【專利技術屬性】
技術研發人員:甘曉雨,郭田輝,李世然,鞏秋艷,馬煜衡,劉真真,
申請(專利權)人:萬華化學集團股份有限公司,
類型:發明
國別省市:
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