低壓蒸汽過熱器換熱管應力腐蝕開裂案例分析
2020-06-12 09:46:28周超
化工設備與管道
2020年2期
關鍵詞：裂紋
周超
（中國五環工程有限公司，武漢 430223）
某公司煤制烯烴項目投產運行約14 月后，其凈化裝置變換工序的低壓蒸汽過熱器換熱管發生泄漏，對泄漏管兩端封焊堵管后繼續使用，在后續運行的16 個月內又先后泄漏4 次，均進行了堵管，總共堵管39 支。 隨后該設備報廢更換一臺新設備（采用原設計），投運20 個月內，又泄漏3 次堵管188 支。頻繁的泄漏嚴重地影響了裝置的正常運行。
1 換熱器基本情況
換熱器參數見表1。
表1 換熱器基本參數Table 1 Basic parameters for the heat exchanger
2 管束外觀檢查及管程水壓試驗
為確定換熱管的泄漏位置，將報廢的換熱器的殼程筒體切割下來，殼程筒體切割下之后的管束整體情況見圖1。目視檢查管束，發現分程隔板附近一根換熱管，靠近管板側可見明顯裂口，疑似爆管，裂口形貌見圖2a，可能為早期因泄漏而堵過的換熱管編號為1#。
從管程進行水壓試驗。當水壓升至8 MPa 時，發現管束多處有水直接噴出來，噴水位置主要集中于低壓蒸汽入口附近靠近底部鞍座側。將最外側的兩支噴水管，編號為2#，3#。
在噴水區域進行割管，將1#，2#，3#管割下，并在該區域增加割取換熱管約10 支，外觀檢查，肉眼發現一支管有兩條明顯裂紋（見圖2c），另一支管上有一個明顯孔洞（見圖2e），將其分別編號為4#，5#。
將1#，2#，3#，4#，5#管送實驗室進行失效分析。
3 壁厚檢查
對1#，2#，3#管壁厚測量，結果如表 2 所示，正常位置處厚度基本為原始壁厚，破裂處的厚度數值超過 1.8 mm，說明未發生明顯的均勻腐蝕減薄，泄漏并非因整體均勻腐蝕減薄所致。
4 化學成分……
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