長期使用后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,特別是中國石油化工行業(yè)應用較為廣泛的Cr5Mo耐熱鋼加熱爐管,至今國內外還未見全面系統(tǒng)的研究,而關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備一般設計壽命為10萬小時,而中國許多早期的Cr5Mo爐管都已經(jīng)達到或即將達到設計壽命.目前,這些加熱爐管的運行狀況如何、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)需要而又切實可行的壽命評估方法,為設備繼續(xù)運行提供技術依據(jù).實驗結果表明:高溫下長期運行近十年的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,時間因素對材料強度具有很大的影響,材料的高溫強度試驗是確定材料高溫機械性能的最直接也是最可靠的方法.該文對克拉瑪依石化廠重整101、301加熱爐管進行了上萬小時(24個試樣,最長試驗時間2千多小時)的高溫持久強度實驗,結果表明:此兩臺加熱爐管持久強度雖然比原始退火態(tài)有所降低,但若繼續(xù)運行,剩余壽命仍不少于10萬小時.同時,根據(jù)試驗材料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