管式加热炉炉管爆裂分析.pdfVIP

维普资讯 ④ 7， 第 34卷第8期 理化检验一物理分册 Vo1．34 No 8 1998年 8月 PTCA (PART A ：PHYSICALTESTING) Agu．1998 管式加 热 炉 炉管 爆裂 分 析 吴连生 计兰宝V王德美 o5牟 (J三两雨雨研究】 上海200437) 摘 要 通过对失效炉管系统的分析与研究，找出了炉管爆裂的主要原因是由于长期过热引起的 蠕变断裂失效。对炉管进行全面检查及提出温度监控措施，确保了炉管安全运行。 主题词 管式加热炉 - - - - - - - -- -- - ,or 一 ．—————一—立—璧，竺一 优L工失．，、f 1 情况简介 管式加热炉是某烷基苯厂的关键设备，该加热 炉从安装、调试与使用到最后一次爆裂共运行3年 左右，且每年都发生一次爆管火烧事故，给企业造成 严重损失。根据厂方要求，对该炉管进行全面检查及 安全评估。 管式加热炉中的炉管分为对流段和辐射段两部 分。炉管内的载物体为道生油，是 26．5 联苯和 735 联苯醚的低熔混合物。当炉管发生爆裂事故 时，引起火烧 。开炉检查结果，辐射段有两组(B与C l 岛破 口宏观外貌 ．外壁具有较毁密 的氧化层 ， 组)炉管损坏严重，其中有两根炉管 (Bg与C)出现 箭头指处为破 口尾端裂纹，破 口较小呈现厚唇式形态 爆破 口}另外，还有 20根炉管均有不同程度的变形。 对流段炉管烧损严重。炉管材质为 15CrMo钢，尺寸 为 +168．3ram×76mm×24000mm。 2 试验方法及结果 21 宏观检验 对辐射段A～H八组炉管进行了全面检查，发 现B组与 c组炉管外表面有较厚的氧化皮 而相邻 的D组和较远的F组炉管外表面均无较厚的氧化 皮。另外，还发现B和c两组炉管在离炉底3m左右 的外径有较明显的胀粗现象 ，其中绝大多数炉管均 图2 C。破 口宏观外貌．破 口较大，呈现薄唇式形态 胀粗 10 以上 实。厚唇式破 口两个尾端均有明显的二次裂纹，表面 炉管破 口较小 (图1)，破 口长约 105mm，最 氧化层呈现纵向开裂，有点像树皮状形貌特征。 宽处有 265ram，管壁最薄处为 5．0ram C炉管破 2．2 化学成分分析 口较大 (图2)，破 口长约 630mm，最宽处有405mm， 在两个破 口管段上取样进行化学成分分析，结 管壁最薄处为3．0mm。 果列于表 1。 从两个炉管破 口变形程度 ，管壁减薄情况及破 2．3 力学性能翟4试 口形态等特征可判断，B 炉管破 口为厚唇式破 口， 在B。及 c 管段未变形部位上取力学性能试 c炉管破 口为薄唇式破口。 样，测定结果列于表 2。 另外，两个破 口炉管内外表面均覆盖着较厚的 24 金相检验 氧化膜，尤其是厚唇式破 口 氧化膜更为致密、厚 、 切取失效炉管管壁纵向截面试样 ，经磨抛观察，