循环甲醇冷却器接管锥壳裂纹分析及防范措施..doc

循环甲醇冷却器接管锥壳裂纹分析及防范措施 张 庆 生 （开封东京空分集团有限公司，河南省开封市北关街8号 475001） 摘要：简述了循环甲醇冷却器使用一段时间后，其接管锥壳出现了三个裂纹，一个纵向裂纹；二个横向裂纹，本文从材料化学成份、制作内应力方面进行了分析，找出其出现裂纹的原因，并采取了防范措施。 关键词：循环甲醇冷却器；裂纹；应力 Circulating methyl alcohol water cooler connector awl hull crack analysis and guard against measure Zhang Qing-sheng (Kaifeng Dongjing Air Separation Group Co., Ltd., 8 Beiguan Street, Kaifeng 475001, Henan, P. R. China) Abstract: After Chien said the circulating methyl alcohol water cooler usage a period of time, its connector awl hull appeared three cracks, a lengthways crack;Two horizontal cracks, this text carried on analysis from the material chemistry composition,the manufacture internal help dint, finding out the reason that it appears crack, and adopt to guard against measure. Keywords: Circulating methyl alcohol water cooler；Crack；Should dint —————— 1 概述　 开封东京空分集团有限公司生产制造的E-2206循环甲醇冷却器（如图1所示），其通道有一个壳程，二个管程，介质为：甲醇，冷却器选用材料为：S30408，脱碳段中段甲醇的工作温度为-43，技术特性（见表1） 表1 技术特性表 工作压力（MPa） 设计压力（MPa） 工作温度（℃ 物料名称 气压试验压力（MPa） 腐蚀裕量（mm） 计算厚度（mm） 气密性试验压力（MPa） 壳程 0.41 1 -53.1/37 循环甲醇 1.15 0 筒体6.59 1 管程Ⅰ 5.31 6.5 -18/-43 脱碳段上段甲醇 7.48 0 锥管12.35 6.5 管程Ⅱ 5.29 6.44 -25.8/-43 脱碳段中段甲醇 7.41 0 锥管13.37 6.44 循环甲醇冷却器的传热面积为1650㎡，换热管规格：Ф15×1，管子与管板连接：贴胀+强度焊，表面处理：奥氏体不锈钢外表面酸洗钝化处理，设计、制造、验收规范：GB151-1999、HG20584-1998、HG20585-2008，安全监察执行：TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程。 在使用一段时间后，管程Ⅱ脱碳段中段甲醇的接管部Ⅲ中的接管锥壳（如图2所示）出现了三个裂纹，一个纵向裂纹；二个横向裂纹， 采取的措施：停机，首先进行裂纹分析，用氮气置换管程Ⅱ中的介质甲醇，当温度升至常温时，（1）从接管锥壳材料方面取样：用钻头钻孔取样，对材料重新进行化学成份分析（见表2），符合材料标准GB24511-2009《承压设备用不锈钢钢板及钢带》的要求， 表2 化学成份分析数据 C Si Mn P S Ni Cr N S30408标准数据% 0.08 0.75 2.00 0.035 0.020 8.00～10.50 18.00～20.00 0.10 S30408试验数据% 0.079 0.73 1.95 0.034 0.020 10.2 19.3 0.09 （2）再分析其它原因，因为裂纹位置都发生在接管锥壳上下过渡部分（如图2所示），是典型的不锈钢受外力后由应力引起，并且长期在低温下使用的收缩应变，超过了材料本身的塑性储备严格按制作，平面度及圆度符合规范要求，防止偏心奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢成成过程中产生应力应力是裂纹产生的因，中的杂质元素如S、P会明显地扩大高温脆性区的温度范围S：会降低钢材的高温塑性，加大钢材焊接时产生热裂纹的敏感性，P：增加了钢的脆性，尤其是低温脆性，奥氏体不锈钢中氢氢是焊接冶金过程残留在钢中的气体杂质由于钢中残留的氢使钢的塑性恶化而形成氢脆。奥氏体不