文 献 综 述

1.1 选题背景及意义

环氧乙烷（EO）是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要石化产品。目前国内环氧乙烷主要用于水合反应生产乙二醇，以满足国内日益增长的对聚酯纤维和树脂需求。同时环氧乙烷(EO)还可以衍生出几十种重要的精细石油化工中间体，广泛应用于洗染、电子、医药、农药、纺织、造纸、汽车、合成材料、石油开采与炼制等众多领域^[1-6]。

早在上世纪八十年代中期，中国石化成立了重大装备国产化办公室，主要负责石油石化重大设备国产化的规划、指导和推进工作。EO 反应器是中国石化重大装备国产化规划攻关研制的重大设备之一。

自2006年开始，为适应环氧乙烷的市场需求，EO反应器的大型化国产化迫在眉睫。截至2009年，EO反应器仍未实现国产化。

2009年，扬子石化为适应市场需求，决定扩大环氧乙烷反应器产能，此举推动了中国首台国产EO反应器的诞生。根据扬子石化扩建工程的要求，美国SD公司针对扩建工程中的EO反应器，提出采用美国ASME标准中的SA543 B-1板材和SA508 4N-1锻件分别制作EO反应器的壳体和管板。但是经过中国石化工程建设公司（SEI）对材料国产化、制造厂装备能力等多方面的调研，认为在扬子EO反应器中使用国产13MnNiMoR ^[7-8]和20MnMoNb锻件，实现设备的国产化制造是可行的。

扬子EO反应器是典型的超大固定管板式厚壁换热器，与一般的换热器相比，其结构特异、制造工序复杂，制造难度非常大，需要解决超厚板焊接、表面堆焊、变形控制、热处理、装配精度控制、应力分析、大型装备吊装等诸多难题。针对EO反应器国产化制造过程中有关材料及合乎使用性开展攻关研究，可以提高国内大型设备设计、制造的能力，打破国外技术垄断，降低国内大型石化装置建设及运行成本，具有重要的战略意义。

1.2 EO反应器的热应力

物体温度变化时，由于它受其他物体或者由于物体内各部分之间的相互约束而产生的应力，称为热应力。引起热应力的根本原因是温度变化^[9]。