管式加热炉cr—mo钢炉管损伤的调查分析

《管式加热炉cr—mo钢炉管损伤的调查分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com工业炉石P油化工设备技术，1998，19(6)·16·etro—ChemicalEquipmentTechnologyrL口＼-(=管式加热炉Cr—Mo钢炉管损伤的调查分析中国石化盎陵石．化公司南京210033丁7。7摘要通过对石油化工管式炉Cr、Mo钢炉管损辑失效的调查分析，指出了Cr—Mo钢炉管正常插辑关主键词：!墨芝粕Cr一M并。钢垆昔查：苎坌堑一。热一。-／壶／．炼油化工过程中，各种类型管式加热炉的炉管的减压渣油硫含量较高，为0．82～2．22，管输处于高温燃烧环境下工作，随炉内温

2、度场的变化，导原油为0．96～1．61。在管内正常烧焦工艺条件致炉管不同部位、不同程度的损伤。其正常损伤表现下，管内受高温硫的腐蚀，其内径的扩大量和外径因为氧化、球化、渗碳和腐蚀。非正常损伤可导致炉管氧化的减少量有差异。其腐蚀速率见表1。开裂、爆破，更严重时出现全炉炉管熔化的事故。因此，管理和控制好管式加热炉的燃烧状况，监控好炉管的表面温度，延长受热损伤的时间，是很重要的方面，本文就经历过的炼油化工过程中管式加热炉Cr—Mo钢炉管的正常和非正常损伤失效情况进行分析。嘲1重油加热炉炉管的高温损伤1．1加热炉的工况图1炉管的宏观裂纹和鼓胀损

3、伤炉出口温度：(490士1)℃；炉膛温度：840℃}炉衰1Cr5Mo炉管管内、外的麝蚀情况管内压力：≥3．2MPa}炉管内介质：减压渣油；炉管炉内匣始管壁厚内径扩大井径缩小腐蚀速率／ram·a材质：Cr5Mo；炉管规格~102XlOmm；燃烧器布置：位置管内管外底烧8只燃烧器。东1珂9～9．82．2～2．90．O～0．6)．22～0．20．061．2炉管的结构特点与氧化结焦情况西1珂9～9．82．4～3．2O．2～0．7]．24～0．3加．O2～0．0炉管为水平排列，各炉管间在炉子的高度方向和单根炉管的长度方向，由于距燃烧器火焰的不同当

4、管内烧焦工艺过程中，注入管内的烧焦介质位置，炉管表面的温度不同，在炉管的同一截面有迎(如蒸汽)流量与炉膛温度的控制不匹配时，管内又火面和背火面之不同，炉管表面温度亦有差异。从外存在高温氧化腐蚀，更加快其管内的腐蚀过程。因壁氧化程度观察，从下至上以第7～25根最为严重。此，控制好管内的烧焦过程也十分重要。管内迎火面的结焦厚度是背火面的6～10倍，结焦1．4炉管的微观损伤最厚处达22mm。从外壁检查其氧化减薄量，迎火面使用后炉管的组织损伤情况如图2所示。是背火面的2．5～5．7倍，最大减薄量达8．2mm。由炉管外壁有1．5~2mm的氧化层，

5、剥除后层下于局部位置的结焦、氧化减薄，在管内介质工作压力下，沿管长方向出现鼓胀和裂纹，如图1所示。(收稿日期：19．98-02—17)1．3炉管内外壁的腐蚀速率*杨秀倬、马道远、杨旭、雷林海同志参加了有关资料的调不同原油的减压渣油中硫含量不同，胜利原油查。f维普资讯http://www.cqvip.com第19卷第6期李祖贻．管式加热炉Cr—Mo钢炉管损伤的调查分析有0．04mm(1～2个晶格)左右的沿晶界氧化，在其质：设计2CrlMo，代用Cr5Mo；炉管结构特点：内碳化物呈球状地弥散分布。由于管内结焦，在高温136X6．55mm管，

6、共32．5圈螺旋状盘管}燃烧器下向金属内渗透，管内壁出现0．8～Imm的渗碳布置：底烧共5只燃烧器。层。内外层取样的化学成分分析见表2。由表2可2．1．2历次结焦损伤情况见，内壁渗碳后台碳量增加许多。炉管从1978年投用，经14年运行后，1992年3月开始出现局部结焦、开裂、泄漏。1992年3月至1992年9月，炉管材质为2CrlMo，半年内出现三次结焦开裂。1992年11月更换为Cr5Mo炉管，投懑用120天后出现在结焦处爆破状开裂，石脑油泄出着火停炉。图2Cr5Mo炉管高温运行后的典型组织a．历次炉管的损伤调查见表4。裹2运行后口鼬

7、lo炉蕾内外壁成分分析裹d脱麓石酋油加热炉炉蕾损伤情况调查取样位置CCrM0损怕炉管损伤部位损伤形态损伤部位管燃烧器次序材质和尺寸内结情况投用号标准值≤O．154．O～6．00．5～0．6管内壁0．264．390．54在第“有一小结焦厚2号、圜盘管，2爆破口，最度6mm，长4号、管外壁0．144．380．532号燃烧器长裂纹为度为l5005号CrlMo火焰范置300ram，伴有平行于1．5同一台炉两根不同部位炉管的分析比较轴线的小同一台炉两根炉管的分析比较数据见表3。叠驶(1)在第(1)有一(1)结焦2号、裹3两根不同部位炉蕾的分析比较

8、l3圈盘小爆口裂厚度4～3号、管，2号燃纹不连续4号、在炉内的措晶界氯管壁厚度相对名义厚荤I亲持久烧器火焰长约200(2)结焦5号化探度／藏薄量／度(1Omm)强度／22范围厚度3～4安装位置的减薄率，C1