乙烯裂解炉炉管渗碳损伤分析

为了解决乙烯裂解炉炉管在高温环境下工作造成的渗碳损伤问题,选用了服役时间3～7a的10根HP40裂解炉管进行解剖,采用显微组织和成分分析等手段,研究了炉管渗碳损伤和渗碳机理。结果表明：服役炉管内壁损伤程度较外壁严重;服役时间在5a以下的炉管,内壁渗层深度大于外壁,但相同深度渗层碳含量小于外壁;渗碳实际为氧化、渗碳交替发生的过程。     

我国乙烯裂解炉辐射炉管的使用状况

通过对中国石化10家乙烯企业开展乙烯裂解炉管使用情况调研,归纳出我国乙烯裂解炉管的主要失效模式和失效机理。经调研可知,导致我国乙烯裂解炉管失效的主要原因是蠕变和渗碳,炉管失效是由炉型结构、裂解原料、炉管、炉管焊接件与静态浇铸件质量、生产运行中的问题以及安装等多种因素导致的。本调研凸显出我国乙烯裂解炉管使用寿命短的严峻问题。     

国产乙烯裂解炉管抽样检测状况

总结了两年多来中国石化炉管质量检测检验与评估中心对乙烯裂解炉管抽样检测的状况。对国产乙烯裂解炉141根离心铸造炉管、24根炉管焊接件以及27根静态铸造管件开展了化学成分、室温拉伸性能、高温持久性能试验和低倍组织酸蚀试验,给出了当前国产离心铸造炉管行业对杂质元素含量的控制情况、国产离心铸造炉管和静态铸造管件的室温拉伸性能与高温持久寿命状况,以及柱状晶与等轴晶比例。结果表明,当前国产乙烯裂解炉管合格率在80%~90%左右,炉管焊接件和静态铸造管件的高温持久寿命基本不合格,凸显出了国产乙烯裂解炉管行业存在的严峻问题。还就离心铸造炉管和管件杂质元素、新制造炉管性能与服役炉管失效模式的关系等问题开展了讨论。     

渗碳、蠕变共同作用下HK40和HP钢乙烯裂解炉管损伤过程模拟

通过对乙烯裂解炉管典型工况的分析,建立了炉管在渗碳、蠕变共同作用下的时变应力场的计算模型,并模拟计算了HK40和HP材料炉管在1173K工况下服役时的碳浓度分布、应力分布及蠕变损伤分数。结果表明：炉管外壁开裂主要是渗碳诱发应力所致;计算得到的炉管失效方式、位置和寿命均与实际情况基本吻合;该模型可以用来计算炉管损伤程度,还可以预测任意给定工况下炉管的剩余寿命。     

30万吨/年乙烯装置裂解炉辐射段炉管损伤分析

对某厂 2 0 0 2年底发生的几起裂解炉辐射段炉管 /管件破裂损伤性质、成因及控制措施进行了试验分析 ,指出运行温度长期偏高 (局部 ) ,特别是清焦温度偏高 (局部 ) ,造成了炉件内壁材料局部严重渗碳和氧化腐蚀 ,并引发脆性断裂和热疲劳破坏 (高温腐蚀疲劳断裂 )。采取适当降低清焦温度等措施后基本解决了上述问题。     

巨磁阻传感器在裂解炉管渗碳层厚度检测的应用

裂解炉管在裂解石油的过程中,会发生渗碳现象。当渗碳到一定的深度,将会引起炉管材料的塑性降低和脆裂,导致重大的经济损失和诱发安全事故。文中采用铁片叠加,模拟渗碳层厚度增加,引起磁性增加的特性采用巨磁阻传感器来检测。基于涡流检测原理,进行了渗碳层模拟及探测的实验研究,得出巨磁阻传感器在弱磁场的检测中灵敏度高,可靠性好,适合炉管的渗碳层厚度检测。     

对多起乙烯裂解炉HP型炉管失效原因的分析总结

裂解炉炉管是乙烯生产装置关键设备乙烯裂解炉的核心部件,承受高温复杂环境所引起的各种损伤。某大型石化企业在近年连续发生数起因HP型（Cr25Ni35和Cr35Ni45）炉管失效引起的裂解炉故障,影响了乙烯装置的安全、长周期运行。采用金相分析、扫描电镜、能谱分析等多种手段,对这几起故障的表现特点和失效原因进行了分析。分析结果表明,炉管在高温下长期运行造成的渗碳、蠕变等损伤以及高温硫腐蚀是造成这几起HP型炉管失效的主要原因。     

乙烯裂解炉第一急冷器头部损坏分析

针对乙烯裂解炉第一急冷器PQE头部损坏的问题,运用压力容器、热力学、流体力学原理对材质、壁厚、工艺参数等进行了综合分析,确定PQE头部为外压失稳,并提出了切实有效的解决方法。     

基于蠕变损伤力学理论的HK40炉管焊接接头的蠕变损伤研究

1　前言熔焊技术的发明给制造业带来了革命性的变化 ,使得化工、石化以及发电等工业的大型高温过程装置得以建造。可是 ,在高温构件的失效中 ,焊缝的先行失效占有较大的比例 ,从而表明焊接对结构完整性的不利影响。为了实现高温构件的优化设计与维修 ,准确预测焊接构件的高温性能变得十分重要。转化炉炉管是高温下烃类转化制氢的关键部件。炉管材料一般采用离心铸造耐高温合金ＨＫ型( 0 4Ｃ ,2 5Ｃｒ,2 0Ｎｉ)或ＨＰ型 ( 0 4Ｃ ,2 5Ｃｒ,35Ｎｉ) ,整个炉管通常由 3～ 4根短管焊接而成。炉管在长期的高温服役过程中 ,材料微观组织劣化在晶…     

蒸汽锅炉炉管爆裂原因分析

通过对锅炉管爆裂处的金相组织、成分、力学性能、腐蚀产物和供水指标的观测与分析,找出了爆裂的原因.结果表明：供水pH值超标,H^＋离子聚集以至形成甲烷气泡并相互连接;氢原子向夹杂物、微裂纹源及某些组织不连续处聚集,导致发裂（白点）的形成和扩展,产生大量沿晶裂纹,最后形成宏观裂纹,导致炉管爆裂.     

汽水热交换空调水系统钢管腐蚀损坏的分析研究

中央集中空调汽水系统管道早期腐蚀损坏是较为常见的一种失效方式。本文用金相分析、ＫＹＫＹ－１０００Ｂ扫描电镜、８４１０等离子发射光谱仪及ＩＣＰ－ＡＭＳ定量分析仪,对钢管材质、腐蚀产物及所用水质进行了系统分析研究。结果表明氧腐蚀是造成早期腐蚀损坏的主要原因,钢材缺陷和点腐蚀造成了不均匀腐蚀和钢管穿孔。     

齿轮渗碳工艺改进浅析

通过对农用车变速箱齿轮渗碳工艺改进试验,寻求提高生产效率,保证产品质量,减少齿轮变形的方法。     

感应加热内热式真空渗碳工艺研究

针对齿轮等车辆传动件常用的气体渗碳工艺存在工艺时间长、能耗大、污染严重等弊端，进行感应加热内热式真空渗碳工艺技术研究，结果表明，该工艺有效缩短了渗碳时间，渗碳速度是普通气体渗碳速度的3～5倍，降低了能源和渗碳气体的消耗，简化了炉体结构。     

Finite Element Modelling of Lamb Waves Propagation in 3D Plates and Brass Tubes for Damage Detection

Structural health monitoring (SHM) is becoming very significant for preventing catastrophic failures and uninterrupted operation. Due to continuous developments in SHM Lamb wave technique, finite element simulation is emerging as an initial step to be performed to visualize the potential solution to problem. The present study focus on the simulation of Lamb wave response using finite element method and its application to crack detection and identification in 3D aluminium plates and brass tubes using commercially available finite element package ABAQUS. Phase velocity and group velocity dispersion curve are initially plotted for aluminium and brass material. Subsequently simulation of distinct specimens with and without presence cracks is performed. Simulation results were validated and compared with actual results and were found to be in reasonably good agreement. A damage index parameter i.e. amplitude ratio is defined to notice the effect of crack dimensions variation. Interaction of Lamb waves with rectangular, semi-elliptical and semi-circular cracks (shallow to deep) is studied in detail. Also the application of signal processing techniques such as Spectrogram analysis, Fourier transform and Hilbert transform is also reported in this paper.     

长期服役后乙烯裂解炉管KHR 45A高温氧化现象研究

针对某公司服役30000 h后的乙烯裂解炉管KHR 45A高温氧化现象进行了试验研究。通过光学显微镜和扫描电镜分析了KHR 45A炉管内、外壁附近显微组织变化情况。结果表明:内、外壁附近均有氧化物、剥蚀区和碳化物区三个区域;内、外表层均有连续的Cr2O3层,亚表层SiO2呈树枝状沿晶界向炉管内部扩展,内、外壁附近剥蚀区分别约180μm和280μm;炉管材料内外壁氧化现象与Petkovic-Luton和Ramanarayan模型基本吻合,其内、外壁附近显微组织变化与该模型第Ⅲ阶段一致。     

变温低压渗碳新技术

针对耐磨构件,尤其是齿轮等机械构件质量低和生产成本高的现状,为温低压渗碳新工艺。经过实验研究,表明变温低压渗碳技术比一般渗碳技术具有节能、渗速快、质量好、生产效率高和低环境污染等方面的优越性。并展望了同其他技术复合的前景。     

均匀渗碳梯度材料试样的制备研究

为实现均匀渗碳梯度材料试样的制备，提出了渗碳一脱碳复合工艺，通过工艺实验，结果表明所得试样渗层基本均匀一致，可满足实验要求。     

减少渗碳淬硬齿轮端面磨削裂纹的途径

渗碳淬火后有高硬度的２０CrMoTi或１５CrMnA钢齿轮，在磨削时很容易发生齿轮两端平面或齿面裂纹，甚至在磨削面上出现带烧伤的裂纹形态。现将减少、避免齿轮端面磨削裂纹的实践，介绍如下：改善磨削加工的条件（１）加工条件加工的齿轮模数为m＝２和m＝６，材料为２０CrMoTi，热处理要求渗碳层深度为０．８～１．２mm，含碳量为０．８％～１．２％，带轴齿轮硬度为５７～６１HRC，芯部硬度为２７～３１HRC。齿轮轴和两端齿轮平面是在M１２０W万能外圆磨床或１３１型外圆磨床上进行的。齿轮两端面的磨裂废品率高达７０％以上。（２）…     

防渗碳无氰镀铜的缺陷及对策

经过3年多的工艺试验和试生产,已采用碱性无氰预镀铜／柠檬酸盐镀铜的新工艺,取代了氰化镀铜的旧工艺。但无氰镀铜工艺自身存在不少缺陷,经大胆创新,反复试验,不断找出对策,基本解决了生产中的缺陷,使无氰镀铜对车辆重载传动零件防渗碳镀铜大生产正常进行了2年。镀覆了近百个品种,上万个零件,防渗碳合格率〉98％,充分证明无氰镀铜新工艺是成功的,完全能够取代氰化镀铜旧工艺。     

减粘加热炉炉管寿命分析

通过力学性能试验分析和金相分析,对某石化公司已服役5年的溶剂脱沥青装置中的减粘加热炉炉管进行全面的性能测试,了解减粘加热炉炉管的材料劣化程度,预测其剩余寿命,对减粘加热炉炉管的继续使用、检修和更换的决策提供科学依据。