長(zhǎng)期使用后Cr-Mo鋼爐管組織性能與剩余壽命研究.pdf

1、研究Cr-Mo鋼的組織性能與壽命在工業(yè)生產(chǎn)中非常重要,特別是中國(guó)石油化工行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的Cr5Mo耐熱鋼加熱爐管,至今國(guó)內(nèi)外還未見全面系統(tǒng)的研究,而關(guān)于這方面的事故和問題也是層出不窮.石油化工裝置高溫設(shè)備一般設(shè)計(jì)壽命為10萬小時(shí),而中國(guó)許多早期的Cr5Mo爐管都已經(jīng)達(dá)到或即將達(dá)到設(shè)計(jì)壽命.目前,這些加熱爐管的運(yùn)行狀況如何、繼續(xù)使用能否帶來危害、剩余壽命有多少等都是使用單位極為關(guān)切的.該文采用金相顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、

2、帶有能譜的掃描電子顯微鏡(SEM/EXD)、電子探針(EPMA)及高溫蠕變等分析、試驗(yàn)手段,研究了克拉瑪依石化廠重整Cr5Mo加熱爐管在原工況條件下運(yùn)行近十年的組織性能變化及蠕變剩余壽命,以找出適合生產(chǎn)需要而又切實(shí)可行的壽命評(píng)估方法,為設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行提供技術(shù)依據(jù).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:高溫下長(zhǎng)期運(yùn)行近十年的Cr5Mo加熱爐管顯微組織已發(fā)生變化,主要表現(xiàn)為珠光體球化和碳化物形態(tài)、數(shù)量、分布的變化,未見空洞與微裂紋;爐管內(nèi)外壁發(fā)生一定程度的氧化,氧化

3、層厚度0.12mm.在高溫下,時(shí)間因素對(duì)材料強(qiáng)度具有很大的影響,材料的高溫強(qiáng)度試驗(yàn)是確定材料高溫機(jī)械性能的最直接也是最可靠的方法.該文對(duì)克拉瑪依石化廠重整101、301加熱爐管進(jìn)行了上萬小時(shí)(24個(gè)試樣,最長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間2千多小時(shí))的高溫持久強(qiáng)度實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:此兩臺(tái)加熱爐管持久強(qiáng)度雖然比原始退火態(tài)有所降低,但若繼續(xù)運(yùn)行,剩余壽命仍不少于10萬小時(shí).同時(shí),根據(jù)試驗(yàn)材料Cr5Mo加熱爐管的組織性能與剩余壽命,建立了Cr5Mo爐管的金相組織與高