Page 56 - 理化检验-物理分册2022年第十一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202211011

循环油蒸汽发生器换热管断裂原因

卢雪梅,陈梦婷,吴娜荣,李燕娇,王 亮,宋文明

( 机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司,上海 201518 )
摘 要: 某公司循环油蒸汽发生器上部最外侧换热管的中间贴胀部位发生断裂。采用宏观观
察、 垢物成分分析、 金相检验、 硬度测试及扫描电镜分析等方法, 分析了该换热管断裂的原因。结果
表明: 该换热管断裂的主要原因是碱应力腐蚀; 在断裂前, 换热管外壁已形成了碱脆裂纹, 在轴向拉
应力的作用下, 碱脆裂纹快速扩展, 最终导致换热管发生断裂。

关键词: 循环油蒸汽发生器;换热管;碱应力腐蚀开裂;碱脆裂纹

中图分类号: TB31 ; TE965 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 11-0040-03

Crackin g causesofheatexchan g ertubeofcirculatin g oilsteamg enerator

LUXuemei , CHEN Men g tin g WUNaron g LIYan j iao , WANGLian g SONG Wenmin g
,
,
,

( Shan g haiLan y aPetrochemicalE q ui p mentTestin g InstituteCo. , Ltd. , Shan g hai201518 , China )

Abstract : Crackin goccurredatthemiddleex p ansionp artoftheoutermostheatexchan g etubeontheu pp er

p artofthecirculatin g oilsteamg eneratorofacom p an y .Thereasonsforthecrackin g oftheheatexchan g etubewere

anal y zedb ymeansofmacrosco p icobservation , anal y sisofscalecom p osition , metallo g ra p hicexamination , hardness

testandscannin gelectronmicrosco p eanal y sis.Theresultsshowthatthecrackin goftheheatexchan g etubewas

mainl y causedb yalkalistresscorrosion.Alkaliembrittlementcrackshadbeenformedontheouterwalloftheheat

exchan g etubebeforethefracture.Undertheaxialtensilestress , thealkaliembrittlementcracksex p andedra p idl y ,

andfinall y ledtothecrackin goftheheatexchan g etube.

Ke y words : circulatin goilsteam g enerator ; heatexchan g ertube ; alkalistresscorrosioncrackin g ; alkali

embrittlementcrack
循环油蒸汽发生器是一种重要的换热设备, 为 和液位急剧升高, 紧急放散装置发生超压泄漏, 排放
了达到节能目的, 可以采用油浆循环的方法来提升 出大量的油气和蒸汽, 拆解发现有换热管发生断裂。
壳程中汽水混合物的温度。在使用过程中, 受腐蚀 笔者采用宏观观察、 垢物成分分析、 金相检验、 硬度
介质、 设备振动、 温差以及生产制造过程中出现焊接 测试及扫描电镜分析等方法, 分析了该换热管断裂
和机械胀接不当等因素的影响 [ 1 ] , 循环油蒸汽发生 的原因, 以避免该类问题再次发生。
器经常出现换热管断裂的问题, 严重影响了设备与
1 理化检验
装置的安全、 平稳运行, 并造成巨大的经济损失, 因
此找出循环油蒸汽发生器换热管断裂的原因, 对延 1.1 宏观观察
长循环油蒸汽发生器的使用寿命至关重要 [ 2 ] 。 对断裂换热管进行宏观观察, 结果如图 1 所示。
某公司循环油蒸汽发生器为“ 高 - 低” U 型管螺 由图 1 可见: 管束上部最外侧 1 根换热管的中间贴
纹锁紧环釜式蒸汽发生器, 因系统动力电源临时断 胀部位发生环向断裂, 且断裂后的换热管在高压流
电, 管程进口侧的增压泵停车, 设备壳体温度、 压力 体的作用下向后退缩变形。
1.2 金相检验
在断裂换热管截面处取样进行金相检验, 结果
收稿日期: 2022-02-25
作者简介: 卢雪梅( 1982- ), 女, 硕士, 副高级工程师, 主要从事
如图 2 所示。由图 2 可知: 换热管的显微组织为奥
金属材料失效分析工作
氏体 + 析出相, 析出相呈点状、 链状分布, 组织正常。
通信作者: 陈梦婷, 1943422709@ qq .com
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