余热锅炉换 热管失效分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第45卷第2期石油化工设备Vol_45NO．22016年3月PETR0一CHEMICAIEQUIPMENTMar．2016文章编号：1000—7466(2016)02—0073—0004余热锅炉换热管失效分析卢芳，孙海生，苗刚(甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃兰州730070)摘要：针对某余热锅炉Incolly800镍基合金换热管发生局部垢物堵塞并诱发腐蚀失效的问题，通过材料成分检验、金相组织检验、能谱分析测试、x射线衍射测试及Fluent模拟计算等手段进行分析。结果表明，管程沉积的盐类垢物在换热管局部高温区熔化，侵蚀换热管

2、保护膜，导致换热管内壁发生熔盐腐蚀产生腐蚀沟槽。Fluent软件模拟进一步表明，换热管口存在边缘效应，导致距离管口一定距离中心处发生湍流流动，边界层传热恶化使管内壁产生局部高温是发生腐蚀失效的主要原因，可通过增设防腐蚀套管预防此类问题的发生。关键词：余热锅炉；熔盐腐蚀；腐蚀沟槽；边缘效应中图分类号：TOO5O．9；TE986‘文献标志码：Bdoi：10．3969／j．issn．1000—7466．2016．02．016FailuceResearchonWasteHeatBoilerHeatExchangeTubeLUFang，SUNHai—sheng，MIAOGan

3、g(LanpecTechnologiesLimited，Lanzhou730070，China)Abstract：BlockhappenedinwasteheatboilerIncolly800nickel—basedalloyheatexchangetubesandthencorrosionfailurefollowed．Throughmanymeasurestakensuchasmaterialcompositiontest，microstructureexamination，energyspectrumanalysis，Xraydiffractiontesta

4、ndFluentsimulation．theresultsshowedthatdissolveofdepositionofsalthappenedinthetubesideinlocalhightemperaturesituation，whichmeltingtheheatexchangetubeprotectivefilm，finallylocalcorrosiongrooveproduced．Fluentsimulationfurthershowedthattheheatexchangetubemouthhadtheedgeeffect，whichleadedt

5、oturbulentflowinthenozzlecenterinacertaindistancefromtheheatexchangertubemouth，heattransferdeterioratedinboundarylayeroftheinnerwallofthetube，producinglocalhightemperature，themainreasonofcorrosion．Thisfailurecanbepre—ventedbyaddinganti—corrosionsleeve．Keywords：wasteheatboiler；fusedsalt

6、corrosion；corrosivegroove；edgeeffect余热锅炉在高温高压的工况下操作，经常发生76．4mm、壁厚6．1mm、长7000mm，共计950根，腐蚀失效口。]。某化工厂余热锅炉自2006年投用以材质为Incolly800。来仅服役8a即发生堵塞，并诱发局部腐蚀失效。此设备使用工况恶劣，投用以来频繁发生换热该余热锅炉的管程介质为酸性气体，设计温度管管头失效故障，严重影响装置的安全长周期运行，400。C／500。C，实际工作温度1080。C，设计压力故对其进行失效分析。0．092MPa，工作压力0．0016MPa；壳程介质为1换热管宏观腐蚀形

7、貌检查水、水蒸气，设计温度270℃，工作温度260℃，设计压力5．0MPa，工作压力4．6MPa。其换热管外径现场检查发现，锅炉换热管外壁呈黑色，附着有收稿日期：2015—11—10作者简介：卢芳(1987一)，女，浙江金华人，工程师，硕士，现从事热交换器开发设计工作。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com·76·石油化工设备2O16年第45卷故在漩涡区域存在一个低压真空区域，从而导致内[9]兰宦勤，王团亮．酸水汽提装置酸气管线腐蚀开裂原部介质无法与管外流体直接进行换热，使此局部区因及对策[J