大型合成氨裝置一段轉(zhuǎn)化爐（101B）爐管的剩余壽命預(yù)測研究.pdf

1、本文研究對象為一根已服役11年，由于工藝操作及其它設(shè)備原因出現(xiàn)超溫而被更換下來的舊爐管，以該爐管為試件并進行取樣，進行一系列的有損試驗。從該爐管上有代表性的部位割取環(huán)狀試樣，對爐管進行宏觀著色探傷，檢測爐管是否已發(fā)生宏觀開裂損傷，在宏觀著色的基礎(chǔ)上，從爐管圓環(huán)上按照不同方向加工金相試樣，從爐管內(nèi)壁向外壁觀察，比較微觀組織沿壁厚方向的變化，同時對內(nèi)壁的滲碳和外壁的氧化進行觀察，檢測損傷程度；在金相分析的表面上進行顯微硬度測量并在同爐管部位

2、的機加工表面上進行布氏硬度測量，作為爐管材料平均狀況的表征，同時也可為現(xiàn)場檢測提供參考；在爐管有代表性的兩個位置上分別在向火面和側(cè)火面的內(nèi)外壁進行取樣進行常溫拉伸試驗和高溫短時機械性能，并將測得的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進行比較，以確定材料經(jīng)過一段時間的使用以后，機械性能的變化情況。對于服役的實際高溫構(gòu)件，進行蠕變斷裂評估以及剩余壽命預(yù)測是必不可少的。由于對實際服役構(gòu)件不需要做任何假設(shè)，而且包含了過去服役的歷史狀況，在目前，采用這樣的研究方法是比

3、較合適的，也可以更加接近實際。 高溫構(gòu)件服役后的殘余壽命評估研究通常是使用取自實際構(gòu)件的試樣進行加速的單軸應(yīng)力破斷實驗，即增加應(yīng)力或溫度得到短時的斷裂時間和應(yīng)力、溫關(guān)系，利用Larson-Miller參數(shù)外推法，再推算出長時的斷裂時間和應(yīng)之間的關(guān)系。最后綜合運用微觀組織分析，常溫和高溫機械性能試驗度測量與蠕變斷裂試驗以及多種損傷和壽命評價方法，對爐管的損傷布和剩余壽命進行綜合研究，得到了目前爐管最苛刻管段的殘余壽命左右的時間，這