加热炉管的失效形式及分析.pdfVIP

维普资讯 设备维护 乙烯工EH业{YL2E0N0E7，IN19DU(3)3Y2～37 加热炉管的失效形式及分析 陈刹、艺 (茂名重力石化机械制造有限公司，广东茂名，525024) 摘 要：介绍了以乙烯裂解炉为主的加热炉炉管在工程上常见的13种失效形式，包括光管或翅片管 基管的高温损伤、对焊接头组织恶化、热疲劳开裂、热应力开裂、奥氏体的氯离子晶间腐蚀、碱蚀、过热及 其他失效，还包括翅片的高温磨损、应力腐蚀开裂及翅根积垢以及化学工业炉的介质腐蚀失效 对各种 失效的表现特点及失效原因进行 了简单的分析。 关键词：失效形式；炉管；翅片管；乙烯裂解炉；加热炉 乙烯裂解炉等炼油化工加热炉一般分为对流 表 1 炉管材料使用温度的比较 ℃ 加热段和辐射加热段两部分，炉管是加热炉的换 乙烯裂解炉对流段 静I氢转化炉辐射段 热元件，管内介质一般为碳氢化合物原料，在高温 钢材种类 设计温度 盘管名称 钢材种类 使用温度 带压工况下长周期运行，介质泄漏则易燃易爆，因 A1 soo 炉给水、 20g 一2(】～475 此炉管的质量对加热炉的安全运行起到关键的作 用。对流段炉管一般分表面光滑管和高频电阻焊 rs s-。 、 l2CrM0V }限580 螺旋翅片管，后者是以前者作为基管在其表面缠 PIl 510 超高压蒸汽过热器 A335P1l 上限560 P22 550 超高雎蒸汽过热器 lncolovS00H i限988 绕焊接翅片而成，运行后完好无损的一段翅片管 304H、1791 560 上部原料混合段 Hl】一NI) }限 l100 段见图 1所示。翅顶无缺 口或歪扭 ，翅片无磨损 、 3… 、347H 732 下部原料混合段 无松脱，翅根无积垢，翅片间距均匀。 蠕变是高温构件常见的问题，钢材的溶质元 素对蠕变抗力有重要的影响，提高材料的热强性 的关键在于如何减小溶质元素对金属原子的扩 散。材料的氢损伤是另一种高温损伤 问题，但是 按纳尔逊 曲线选材 只反映了温度和压力两个参 数，实际影响氢腐蚀的因素还很多，如热处理和焊 图 l …段翅片管示意 接作用等…。 下文介绍了以乙烯裂解炉为主的加热炉炉管 1．2 裂解炉管的结焦渗碳 的l3种失效形式，比较 了各种形式的表现特点， 加热炉超负荷运行会引起管 内物料偏流、结 并对其失效啄网进行 了简单的分析。 焦以及炉管过热，表面渗碳，使炉管材质劣化，表 面无损检测可知硬度超标。严重的韧性降低、脆 1 炉管高温失效 性增加会导致裂纹的产生l 1．1 炉管的高温蠕变 收稿 日期 ：2007—06一I5。 炉管在高温下运行，按小蚓温度区问的换热模 作者简介 ：陈孙艺 (1965一)，男，广