低壓蒸汽過熱器換熱管應(yīng)力腐蝕開裂案例分析

周超

（中國(guó)五環(huán)工程有限公司，武漢 430223）

某公司煤制烯烴項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行約14 月后，其凈化裝置變換工序的低壓蒸汽過熱器換熱管發(fā)生泄漏，對(duì)泄漏管兩端封焊堵管后繼續(xù)使用，在后續(xù)運(yùn)行的16 個(gè)月內(nèi)又先后泄漏4 次，均進(jìn)行了堵管，總共堵管39 支。 隨后該設(shè)備報(bào)廢更換一臺(tái)新設(shè)備（采用原設(shè)計(jì)），投運(yùn)20 個(gè)月內(nèi)，又泄漏3 次堵管188 支。頻繁的泄漏嚴(yán)重地影響了裝置的正常運(yùn)行。

1 換熱器基本情況

換熱器參數(shù)見表1。

表1 換熱器基本參數(shù)Table 1 Basic parameters for the heat exchanger

2 管束外觀檢查及管程水壓試驗(yàn)

為確定換熱管的泄漏位置，將報(bào)廢的換熱器的殼程筒體切割下來，殼程筒體切割下之后的管束整體情況見圖1。目視檢查管束，發(fā)現(xiàn)分程隔板附近一根換熱管，靠近管板側(cè)可見明顯裂口，疑似爆管，裂口形貌見圖2a，可能為早期因泄漏而堵過的換熱管編號(hào)為1#。

從管程進(jìn)行水壓試驗(yàn)。當(dāng)水壓升至8 MPa 時(shí)，發(fā)現(xiàn)管束多處有水直接噴出來，噴水位置主要集中于低壓蒸汽入口附近靠近底部鞍座側(cè)。將最外側(cè)的兩支噴水管，編號(hào)為2#，3#。

在噴水區(qū)域進(jìn)行割管，將1#，2#，3#管割下，并在該區(qū)域增加割取換熱管約10 支，外觀檢查，肉眼發(fā)現(xiàn)一支管有兩條明顯裂紋（見圖2c），另一支管上有一個(gè)明顯孔洞（見圖2e），將其分別編號(hào)為4#，5#。

將1#，2#，3#，4#，5#管送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行失效分析。

3 壁厚檢查

對(duì)1#，2#，3#管壁厚測(cè)量，結(jié)果如表 2 所示，正常位置處厚度基本為原始壁厚，破裂處的厚度數(shù)值超過 1.8 mm，說明未發(fā)生明顯的均勻腐蝕減薄，泄漏并非因整體均勻腐蝕減薄所致。

4 化學(xué)成分……

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