制氢转化炉炉管状态分析和寿命评估.pdf

石油与化工设备 2010年第13卷 制氢转化炉炉管状态分析与寿命评估 杨晓靖，侯聚现 (中石化天津分公司，天津 300271) [摘 要]对炉管管段试样的化学成分、宏观及显微组织、常温力学性能、90O℃高温短时力学性能、90O℃高温持久性能等 指标进行 了测定和分析，计算出炉管的剩余寿命，对炉管做出了综合评价。 [关键词]转化炉；炉管；状态分析；寿命评估 制氢 II系列转化炉炉管在 1998年11月投入使 2实验结果 用 ，至今 已累计运行94640J／~时。期间装置多次发 2．1化学成分分析 生原料硫超标 、停 电等事故 ，并频繁开停车，从 对管段进行了化学成分分析，其结果见表1。 而造成转化催化剂 中毒、积碳、粉碎等，致使炉 从分析结果可 以看 出，化学成分符合标准 管经常在非正常工况下运行 (超温或接近最高使 要求 。 用温度)，对炉管损伤较大 。为了确定炉管状态 和剩余寿命 ，对炉管进行 了分析和评估，并计算 2．2渗透探伤检查 了炉管的剩余寿命。 管段经解剖后 ，着色渗透探伤 ，未发现有裂 纹和其他缺陷。 1分析材料 2_3宏观组织与铸造缺陷分析 转 化 炉 炉 管 主 要 技 术 参 数 ： 材 质 ZG40Cr25Ni35Nb，规格 ①127X12，运行压力 取一个金相环进行宏观组织检查分析 ，经 2．35Mpa，管 内介质入 口温度 5O0℃，出 口温度 磨样 、冷酸蚀后 ，显示 出宏观组织 ，见 图1照片 780℃，管外炉膛温度950~C。 2．3．1。从照片2—3—1可 以看出，管段的宏观组织为 全部柱状晶，与设计要求的70％柱状晶不相符合， 制氢 II系列停工检修时发现有7根炉管距下 而在2002年分析的三段也都100％是柱状晶。也就 部3米处存在表面裂纹，对存在裂纹管段进行了更 是说，在该批炉管中两批共查4支管段，均为 100％ 换 。换下的3排 11号炉管状态较为典型，故选取此 柱状晶，都不符合要求 。 管段作为分析材料，并对这些管段进行 了检查。 表 1管段化学成分分析 图1照片2—3一l 在宏观组织 的分析 中，未发现有铸造和其他 缺陷。 2．4焊缝检查分析 将焊缝剖开，检查焊缝的焊 肉、熔合线、热 作者简介：杨晓靖，女，助理工程师。2003年毕业于沈I~BTll