毕业论文：乙烯裂解炉翅片管腐蚀失效原因

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1、乙烯裂解炉翅片管腐蚀失效原因磁树萍田亚团虽牡拥轮喙争（中国石油化工股份有限公司天津分公司，天津300271）摘要：某公司烯炷裂解炉进行投料开午时，发现裂解炉预热段有泄漏现象。通过排查，发现最后一排第一•根翅片管有两处穿孔。对翅片管腐蚀穿孔的原因进行了分析，指出原料汕中的硫是造成翅片管均匀腐蚀的主要原因。由丁•对流段炉管为水平女装，在裂解炉停工蒸汽吹扫过程中，残留的蒸汽冷凝成水汇集在炉管下部或凹陷处，进入炉内空气中的氧溶解在其中，从而形成了氧的腐蚀环境，使炉管因腐蚀形成的FeS保护膜逍到破坏，最终导致炉管下部穿孔。关键词：裂

2、解炉翅片管腐蚀穿孔措丿施2007年3月6口某公司乙烯装置检修后开车，在投料时发现5号裂解炉预热段有泄漏现象，然后停炉检查。从上到下进行打压排查，最终发现最后1排（即第10排）从北排列的第一根翅片管存在两处穿孔，且穿孔位于翅片管的底部，随即停炉抽出，委托中国石油化工股份有限公司天津分公司机械研究所进行检验。15号裂解炉预热段结构概况乙烯装置5号裂解炉共有10层翅片管，分上下两部分，上部分有8层，下部分有2层。裂解炉预热段翅片管为东西方向水平安装，规格为e73mmx5」6mm,材质为A106-Gr.B,运行时内部介质为石脑油，

3、温度220°C左右,压力约为3MPa,外部介质为炉内烟气。裂解原料从炉外进炉后分两路进入原料预热管段进行预热，即第10层汇人4根管后再汇集进入2根管，最后汇集进入1根管出炉。乙烯装置5号裂解炉每2个月定期进行一次清焦处理，在清焦前先对管线用5.4kg圧力、200°C的过热蒸汽进行吹扫处理，然后用阀门将预热段与辐射段隔开，单独对辐射段进行烧焦处理。停工时也做上述处理后开展检修。2006年6月14日也曾发生过预热段翅片管腐蚀穿孔现彖，穿孔同样位于第10层翅片管。原料预热段共10层，此次抽取的翅片管为第10层从北排列的第1根翅片

4、管。2检验与分析2.1宏观检验为了便于观察，抽取Z前标记上下方向，抽取Z后按照标记切割成上、中、下三段管，观察抽取的翅片管，发现外部翅片呈黄褐色并有穿孔（见图1）;翅片管横截面局部减薄严重（见图2）；把翅片管解剖，观察内部，发现炉管内部管壁上覆盖着层状、较坚硬的黑色灰垢，其间有两处穿孔，孔洞尺寸约为5咖X10mm,孔洞周围减薄、结垢都比较严重（见图3、图4）,除去垢物，局部减薄处呈凹坑状。图1剖开截取段宏观照片2.2测厚数据图2翅片管横截面照片图3剖开后A穿孔部位宏观照片图4剖开后B穿孔部位宏观照片使用游标卡尺，选择性地对

5、翅片管进行测厚，结果发现翅片管下部减薄严重,其中下1〜7为A处穿孔部位，附近厚度为3.0mm；翅片管下3〜4为B处穿孔部位，附近厚度为3.6mm;下3N10厚度为3.5mm。其它测量结果见表1。表1测厚数据表测点厚度值/mm测点疗度值/mm上1〜15.3下1~84.4上1〜35」下2~24.4上卜54.5下2~32.5上2~105.5下2~64.4上3〜94.9下2~74.3下1~16.3下2~84.0下1〜34.5F2〜93.7下1~64.0下3~4B穿孔部位附近3.6下1~7A穿孔部位附近3.0下3~103.52.3化

6、学成分分析对炉管进行成分分析，化学成分分析结果符合ASMESA〜106B高温用碳钢无缝钢管的标准要求，分析结果见表2。表2化学成分分析结果w,%样品名称CSMnSiP翅片管<0.30<0.0350.29-1.06>0.10<0.035标准值实测值0」90.0160.780.200.0132.4金相分析对炉管的上下两个部位的横截面取样进行金相检验，检验结果见图5、图6。图5炉管上部横截面金相组织200x图6炉管下部横截面金相组织200x观察金相组织为珠光体和铁素体，其中珠光体呈片状形态，腐蚀穿孔后没有发现珠光体球化现象，珠光

7、体和铁素体呈带状组织。2.5腐蚀产物分析取A处穿孔部位和其穿孔部位附近的腐蚀产物进行X射线衍射分析，从能谱图的检测结果发现，腐蚀产物中C,S和Fe的含量比较高，见表3,4。表3穿孔附近腐蚀产物能谱分析%元索X,%C66.7484.4306.846.50S9.354.43Fe17.004.63Co0.060.01总量100.00100.00表4穿孔部位腐蚀产物能谱分析元素W,%X,%C68.5084.4508.577.93S7.823.61Fe15.104.00总量100.00100.003失效原因分析从翅片管进行的宏观检验

8、发现，翅片管的下部腐蚀呈局部腐蚀，通过测厚也说明减薄不均匀，某些部位局部腐蚀严重已经穿孔；炉管的化学成分分析结果符合ASMESA-106B高温用碳钢无缝钢管的标准要求；金相检验结果表明，炉管材体的组织均为铁素体加珠光体为带状组织；腐蚀产物检测表明，腐蚀产物屮的C,S和Fe元素含量较高。由于裂解炉在停工检