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换热器管应力腐蚀开裂原因的分析研究点击：1882 日期：[ 2014-04-26 22:21:50 ] |
| 换热器管应力腐蚀开裂原因分析研究 张德胜 (哈尔滨气化厂，黑龙江依兰 154854) 【摘 要】通过对换热器管开裂的分析，找出开裂原因，采取措施防止类似事故发生。 【关键词】换热器高温蒸汽硫化氢 0 前言 哈尔滨气化厂煤气变换工段1300xl 1800换热器，换热面积323m。总重18485kg； 换热管为38×2．5x6000共463根．材质为0Cr18Ni10Ti；换热器壳体材质为1Crl8Ni9Ti，管程介质走入变换炉的粗煤气，壳程介质为从变换炉出来的粗煤气，管程介质温度为200-280℃ ， 压力为2．8MPa，壳程介质温度为3l0—370℃ ，压力为2．65MPa。该换热器自1993年投入运行至2003年止，十年未发生问题。但在2004年春季检修时发现有三根换热管开裂，位置均为管束外侧。为防止开裂情况再次发生．我们对开裂原因进行了分析。 １． 化学成分分析 从断管上取样进行化学成分分析，其结果为下表： 其成分符合GB13296—91中0Cr18Ni1oTi的化学成分要求。 ２．金相组织检验 从断管上取四个样进行金相组织分析及裂纹检验。该管的金相组织见照片I，为奥氏体等轴晶，有少量Ti的碳氮化物析出，为0Cr18Ni10Ti钢的正常组织。 裂纹均启于管外壁，基本垂直外表面向内壁方向扩展．环向走向，裂纹为穿晶，有分枝，裂纹内有腐蚀产物。 ３． 断口分析 取多块样，经化学清洗后用扫描电镜进行断口分析，由于断口表面有一层类似沥青的物质，清洗不掉。无法观察到断口形貌。 ４． 运行状况分析 2003冬季运行时，由于此台换热器后的变换炉内的催化剂老化，为提高催化剂使用寿命，对变换炉内加入2．8MPa的高温蒸汽。并且，冬季用煤有一部分是外进的．含硫量远高于平时用煤。 ５． 结论 综上所述，可以确认，管的材质为0Crl8Nil0Ti，其化学成分和金相组织符合相关标准要求。断口上的物质为煤焦油。裂纹启裂于外壁，是由于H2s在通蒸汽潮湿的情况下．对换热管进行应力腐蚀造成的断裂。在今后的使用中一定要注意H2s的应力腐蚀作用．防止换热器再发生断裂。 参考文献： 1．俞尚和等《焊接工艺人员手册》，上海科学技术出版社，1996 2．周振丰、张文越《焊接冶金与金属焊接性》，机械工业出版社 3．ASME锅炉压力容器规范，95版 4．GB150—1998(钢制压力容器》 |
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