柴油蒸汽发生器管束裂纹原因分析及对策.pdf

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1、InternalCombustionEngine&Parts·77·柴油蒸汽发生器管束裂纹原因分析及对策CauseAnalysisandCountermeasuresofCrackintheTubeBundleofDieselSteamGenerator张勇ZHANGYong曰周维祺ZHOUWei-qi（乌鲁木齐石化公司炼油厂机动科，乌鲁木齐830019）（CNPCUrumqiPetrochemicalCompanyRefineryMobileBranch，Urumqi830019，China）摘要院柴油加氢柴油蒸

2、汽发生器E-204投用6个月管束泄露，通过检验数据，简单分析该管束泄漏的原因，并提出相应的处理措施。Abstract:DieselsteamgeneratorE-204wasputintousefor6monthsandtubebundlewasleakage.Throughthetestdata,thereasonofthetubebundleleakagewasanalyzed,andthecorrespondingtreatmentmeasureswereputforward.关键词院蒸汽发生器；应力腐蚀；管

3、板裂纹；焊缝Keywords:steamgenerator；stresscorrosion；tubesheetcrack；weldingseam1柴油蒸汽发生器E-204情况简述3.1金相检验从已报废管板上取样，经打磨、抛光E-204是200万吨柴油加氢装置柴油蒸汽发生器为U及浸蚀后进行金相检验，其中管板上选取点1处的金相型管式换热器，由中国石化工程建设有限公司设计，乌鲁木组织为：铁素体+珠光体，有严重偏析现象（图1），管子上齐石油化工总厂设备安装公司制造。具体参数见表1。选取点2处的金相组织为：铁素体+珠光体（图

4、2），焊缝表1E-204设备参数上选取点3处的金相组织为：先共析铁素体+珠光体+针设备名称柴油蒸汽发生器状铁素体（图3），焊缝上有沿晶裂纹，一直沿升到母材热型号BIU1400-594-6.5/25-4玉影响区（图4）。管板和管子的焊缝根部选取点4处有穿容器类别域晶裂纹（图5）。介质管/壳：精制柴油/除氧水设计压力MPa管/壳：1.8/1.8水压实验MPa管/壳：2.57/2.57操作压力MPa管/壳：1.28/1.10实际管/壳：（0.5-0.6/0.85-1.0）设计温度益管/壳：280/280壳程进/出口操作温

5、度益设计（158/190.27）实际管/壳：（80-100/178-180）管程进/出口操作温度益设计（248.16/204.98）实际管/壳：（230-235/187-189）长伊内径伊壁厚（mm）9039*准1400*16材质管/壳：10#/16Mn启用日期2011.10.152蒸汽发生器E-204泄露及检修情况E-204为柴油蒸汽发生器，2011年11月投用，于2012年5月29日发现换热器内漏。之后联系施工单位打开E-204头盖后发现，E-204管板孔桥、管板与换热管焊肉、胀接处存在大量肉眼可见裂纹。从检查

6、情况来看第一管程未发现肉眼可见的裂纹，在第二、第三、第四管程均发图1现肉眼可见的裂纹，且裂纹主要分为两种：淤沿周向扩展的纵裂纹。纵裂纹主要分布在焊缝上。从金相检验可以看出该发生器管板金相组织不正常，于沿垂直于焊缝方向的横裂纹。横裂纹都发生在焊缝有严重的偏析现象，其上的周向裂纹是沿晶热裂纹，是由于上且横穿焊缝。焊接金属产生偏析和残余应力共同作用形成的；而径向裂另外，在E-204管束抽出后，由压容厂在现场对管板纹是穿晶裂纹，是由于应力过大和热疲劳共同作用形成的。进行了着色渗透探伤，在第一管程发现大量细微裂纹。3.2硬度

7、检验E-204管板的硬度值为127-3检验情况139BHLD，管子的硬度为：103-139HBLD，该管板和管子的2012年6月管束出现管板裂纹后，车间联系相关检硬度值正常。（表2）测单位对管板进行金相组织、硬度及成分进行分析。3.3化学分析E-204的管子材质是10；管板材质为：要要要要要要要要要要要要16MnR。为确认管板及管子材质是否符合设计要求，对该作者简介院张勇（1972-），男，河南开封人，研究方向为石油炼制管束进行取样分析，结果如表3。机械（静、动设备）。经光谱分析，所测元素化学成分符合JB/T472

8、6-·78·内燃机与配件图2图5表2硬度检验结果编号硬度值X1X2X3X4X5平均值1号管子1201281391241201261号管板1271291351371271312号管子1031191191181181152号管板1331361371301371353号管子1171201171191211193号管板130134139138138136表3管板及管