塔底柴油蒸汽發(fā)生器管束裂紋分析及防范措施

1、dont be obsessed with online games. if you want to play, just play the big game of life.悉心整理助您一臂之力（頁(yè)眉可刪）塔底柴油蒸汽發(fā)生器管束裂紋分析及防范措施 1.e-204簡(jiǎn)介： 1.1. e-204簡(jiǎn)介 e-204是柴油加氫裝置塔底柴油蒸汽發(fā)生器，屬于u形管式換熱器。殼程串聯(lián)蒸汽發(fā)汽包（d-501），介質(zhì)為除氧水與蒸汽；管程介質(zhì)為240左右精制柴油。 1.2.損壞經(jīng)過(guò) e-204于2011年11月投用，2012年6月發(fā)生內(nèi)漏。更換新管束運(yùn)行至2013年1月17日，再次泄漏。 2.檢修情況 2.1.檢修

2、概述 2012年檢修，打開(kāi)后在二、三、四管程的管板孔橋、管板與換熱管焊肉、脹接處均發(fā)現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的裂紋，對(duì)管板進(jìn)行了著色滲透探傷，在一管程發(fā)現(xiàn)大量細(xì)微裂紋，達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，于是更換新管束運(yùn)行。運(yùn)行至2013年1月17日再次泄漏，打開(kāi)后情況與2012年情況相似。四管程有一處較大的砂眼。 2.2.宏觀檢驗(yàn) e-204管板表面和管子內(nèi)部無(wú)明顯腐蝕減薄痕跡，管板與管子的焊縫處既有徑向裂紋，又有周向裂紋，將管子刨開(kāi)檢查，未見(jiàn)脹接痕跡。 從宏觀檢驗(yàn)可以看出，徑向裂紋是熱疲勞形成的，周向裂紋是焊接和應(yīng)力共同作用的結(jié)果。 2.3.金相檢驗(yàn) 從已報(bào)廢管板上取樣，經(jīng)打磨、拋光及浸蝕后進(jìn)行金相檢驗(yàn)，其中管板上選取點(diǎn)1處

3、的金相組織為：鐵素體+珠光體，有嚴(yán)重偏析現(xiàn)象，管子上選取點(diǎn)2處的金相組織為：鐵素體+珠光體，焊縫上選取3處的金相組織為：先共析鐵素體+珠光體+針狀鐵素體，是應(yīng)力過(guò)大產(chǎn)生裂紋的原因。 從檢驗(yàn)可以看出管板金相組織不正常，有嚴(yán)重的偏析現(xiàn)象，周向裂紋是沿晶熱裂紋，是由于焊接金屬產(chǎn)生偏析和殘余應(yīng)力作用形成的；徑向裂紋是穿晶裂紋，是應(yīng)力過(guò)大和熱疲勞共同作用形成的。 2.4.硬度檢驗(yàn) e-204管板的硬度值為127-139bhld，管子的硬度為：103-139hbld，經(jīng)檢測(cè)管板與管子的硬度值均正常。 2.5.化學(xué)分析 e-204的管子材質(zhì)是10；管板材質(zhì)為：16mnr。經(jīng)光譜分析，所測(cè)元素化學(xué)成分符合相關(guān)

4、要求，管板材質(zhì)是合格的。 3.原因分析： 3.1.溫差應(yīng)力 e-204的殼程入溫度為80-100，設(shè)計(jì)溫度為158 ，兩個(gè)溫度最大相差了78 ，管程入口溫度為230-235 ，介質(zhì)溫差較大，造成管板、換熱管各部分熱變形不一致，產(chǎn)生較高的溫差載荷。 3.2. 制造原因 換熱管與管板脹焊時(shí)，處于水平放置位置，無(wú)法保證換熱管與管板間隙均勻，換熱管與管板脹焊完成后，會(huì)造成局部過(guò)度變形，產(chǎn)生冷加工硬化；加之過(guò)脹，造成脹接處存在較高殘余應(yīng)力。加之換熱器工作時(shí)的拉伸應(yīng)力，為換熱管的應(yīng)力腐蝕創(chuàng)造了必要條件。 3.3.管束振動(dòng) 殼程介質(zhì)屬汽液混相，兩相流體橫向流過(guò)管束，相變會(huì)激起管束振動(dòng)，管束的劇烈振動(dòng)誘使力學(xué)

5、性能較差的缺陷處發(fā)生疲勞失效。 3.4.結(jié)論 管束泄露的主要原因 3.4.1.在管板和管子制作過(guò)程中未進(jìn)行脹接或者脹接不到位。 3.4.2.焊接不均勻，焊縫發(fā)生了成分偏析。 3.4.3.工藝操作參數(shù)波動(dòng)，引起熱疲勞。 4.防范措施： 4.1. 運(yùn)行工況調(diào)整 4.1.1.從工藝操作保持平穩(wěn)運(yùn)行，避免管束急冷急熱，造成管束出現(xiàn)較大的溫差應(yīng)力。 4.2. 改進(jìn)加工工藝 4.2.1.焊接要求 4.2.1.1.換熱器的焊接嚴(yán)格遵守焊接工藝及焊后熱處理。 4.2.1.2.所有焊接接頭外觀檢查合格。 4.2.2.脹接要求 脹貼完畢后，對(duì)于脹度不足者，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)脹；對(duì)于脹度超過(guò)規(guī)定范圍者；應(yīng)更換換熱管 后重新進(jìn)行焊接和貼脹。 近年來(lái)國(guó)內(nèi)新建煉廠的工藝包也大都采用國(guó)外的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，但對(duì)于蒸汽發(fā)生器并不僅是靠提高材質(zhì)等級(jí)避免泄漏，優(yōu)化操作參數(shù)、嚴(yán)格控制換熱器的制造質(zhì)量和采用合理的制造工藝也尤為重要。目前我車(chē)間正在積