大型合成氨装置一段转化炉炉管的剩余寿命预测

对在役合成氨一段转化炉炉管进行残余寿命评估。该炉管为第三代新型离心铸造炉管(HPNb),已服役11年,由于工艺操作及其它设备原因出现超温而被更换下来的旧炉管。在该炉管上有代表性的部位按标准取样,进行加速的单轴应力破断实验,即增加应力或温度得到短时的断裂时间和应力、温度之间的关系,利用Lar-son-Miller参数外推法,再推算出长时的断裂时间和应力、温度之间的关系。以实现对同批在役炉管进行寿命预测的目的,得到了目前炉管最苛刻管段的残余寿命尚有3年时间使用寿命的推论。     

大型合成氨装置-段转化炉炉管的剩余寿命预测

对在役合成氨一段转化炉炉管进行残余寿命评估。该炉管为第三代新型离心铸造炉管（HPNb），已服役11年，由于工艺操作及其它设备原因出现超温而被更换下来的旧炉管。在该炉管上有代表性的部位按标准取样，进行加速的单轴应力破断实验，即增加应力或温度得到短时的断裂时间和应力、温度之间的关系，利用Larson—Miller参数外推法，再推算出长时的断裂时间和应力、温度之间的关系。以实现对同批在役炉管进行寿命预测的目的，得到了目前炉管最苛刻管段的残余寿命尚有3年时间使用寿命的推论。     

乙烯裂解炉管渗碳蠕变复合损伤的剩余寿命评价方法

提出了一种乙烯裂解炉管渗碳蠕变复合损伤剩余寿命的工程评价方法,结合炉管壁厚及渗碳检测、有限元应力分析及蠕变累积损伤计算,实现了炉管剩余寿命的工程评价。用该方法对服役乙烯裂解炉管进行了寿命评价,利用金相观察确定炉管渗碳层厚度,通过有限元计算渗碳应力,应用LarsonMiller参数法计算了炉管的蠕变累积损伤及剩余寿命,得到了炉管的剩余寿命为2.7年。该方法为乙烯裂解炉管的安全服役及稳定运行提供了依据。     

乙烯裂解炉炉管损伤机理及剩余寿命评估

通过对BA-101乙烯裂解炉炉管进行金相、显微硬度及力学性能等试验研究,分析了该炉辐射段炉管损伤的原因,基于金相分析结果和Larson-Miller曲线评估与该炉管相同服役条件下其他炉管的剩余寿命。结果表明:BA-101乙烯裂解炉炉管运行30 660h后晶界出现蠕变孔洞,且内表面发生一定程度的渗碳,炉管渗碳部分与非渗碳部分之间膨胀系数不同,造成材料内应力增加,该应力与其他应力共同作用使炉管在停炉过程中发生较大损害。BA-101乙烯裂解炉炉管在管壁正常操作温度(1 000℃)时,剩余寿命约为17 000h。     

加热炉炉管损伤及寿命计算模型的研究

研究了不同应力函数准则、开停车对炉管蠕变损伤及寿命的影响。认为不同的应力函数准则对炉管的损伤或寿命预测将引起较大差异 ,开停车对炉管的损伤演化发展产生了巨大的作用。比较了不同损伤蠕变耦合模型的计算结果 ,为炉管损伤及寿命评估提供了有效的方法和手段。     

Kellogg型一段转化炉管理22年

回顾一段转化炉管理２２年来,重点围绕延长转化管寿命所进行的主要工作的经验与体会。精心维护是延长炉管使用寿命的基础,抓好大修是保证炉管正常服役的重要环节,炉管判废研究是决定适时更换依据。     

HK40转化炉管蠕变断裂的安全寿命分析

根据已经过43000小时服役HK40转化炉管进行持久强度试验发现:工况相近,材料成分、金相组织以及损伤情况基本相同的管段,在同一温度、同一应力水平下,子样断裂时间的分布规律符合Weibull分布函数比对数正态函数要好,因此,能求得高可靠度的“最小断裂时间”(安全寿命)。由不同应力的最小断裂时间绘出的安全寿命曲线与平均寿命曲线二者在同一断裂时间上的应力比大约为0.8:1,这与炉管的设计应力基本上一致。目前,国内,外尚无一种较完整的高精度、高可靠性地预报剩余安全寿命方法,本文以某厂服役43000小时炉管管段为例,提出预测剩余安全寿命的方法,并进行讨论。     

裂解炉炉管内的温度场及热应力分析

对乙烯炉炉管弯曲损坏的原因进行了分析、探讨,认为炉管设计中不考虑热弹范围内的应力限制,是造成裂解炉辐射段记管过早发生弯曲损坏的主要因素之一。运用热弹理论,对炉管中的温度场、热应力分布进行了理论分析、计算。并以ＢＡ－１５１为列,对炉管内的热应力分布进行了计算,为设计更换炉管提供参考依据。     

根据蠕变应力分析结果考察触媒管寿命延长问题

在高温高压下使用的转化炉炉管的寿命,是关系设备安全性和可靠性的重要问题。炉管寿命的预测对决定更新时间必不缺少。影响炉管寿命的因素有:1)材料的蠕变性能,2)宏观组织,3)内压应力,4)热应力,5)操作方法,6)壁厚选取等。HK40材料主要为     

一段转化炉辐射段炉管应力分析及降低热应力的措施

阐述了合成氨装置中一段转化炉辐射段炉管的应力分类和应力来源，从应力的角度分析了炉管所受的热应力以及降低热应力的措施。     

制氢转化炉炉管长期服役后损伤评价

针对已服役１０ａ的制氢转化炉炉管,分析了炉管沿轴线的损伤状况。结合剩余寿命,对炉管的损伤程度进行了分级,得到了整根炉管各部位的损伤级别以及沿炉管纵向的损伤分布。结果表明炉管的累积损伤具有局部性,下部高温段的焊缝损伤较母材严重。因此,对于达到服役寿命的炉管,通过损伤分析,可局部更换下部炉管。     

焦化炉炉管弯曲变形有限元分析

焦化炉炉管变形过大会造成炉管断裂,进而导致重大事故的发生,基于用焦化炉炉管变形,认为温度分布不均产生的热应力是造成焦化炉炉管变形的主要原因,利用Abaqus软件建立炉管三维有限元模型,分析了炉管的应力和变形,参考分析设计理论,进行应力评定,为结构的可靠性提供了依据。     

转化炉用合金材料的选用

１炉管（１）ＨＫ４０炉管在１９６５～１９７０年间随着大型合成氨装置工业化,一段炉炉管开始采用离心铸造的ＨＫ４０（２５Ｃｒ／２０Ｎｉ）。设计操作温度９５３℃,压力为２．４５ＭＰａ,预期寿命为１０年,在过热时会缩短寿命。若在比设计温度高５５℃条件下操作,...     

服役43000小时HK—40转化炉管的金相组织与裂纹状况分析

作者根据剖析已服役43000小时HK—40炉管所获的资料,本文讨论了炉管的宏观组织及炉管不同高度和焊接接头各部位的显微组织、裂纹形态及分布状况,并分析了它们同炉管材质、工作温度、内外壁温差、应力状况的关系。对炉管的σ相问题及用持久强度、蠕变孔洞来推断炉管残余寿命等问题进行了探讨。认为用高温断裂力学的方法来研究服役条件下裂缝的扩展速率及找出其破裂的临界状况,是估算残余寿命的较好方法。所剖析的炉管取自以天热气为原料的30万吨含成氨装置的一段转化炉,管子中装有触煤,通过反应CH_4 H_2O→3H_2 CO—Q来制取氢。美国凯洛格型一段炉中,每42根φ113×20.90mm、长近10米的HK—40炉管为一排,下端焊在同一根800合金集气管上,形成竖琴管排。一共九排,合计炉管378根。通常,每根炉管都是由3～5节素管对接焊而成,上部伸出炉项外的是碳钼耐热钢,因而有一个异种钢焊接接头。原料气由每根炉管上部输入。根据设计条件,入口气温度510℃,出口气为823℃,管壁平均温度899℃,内压30～35kgf/mm~2,入口气水碳化(H_2O:C)为3.5:1.0左右。原料中≯0.5ppm。设计寿命10~5小时。然而由于工况的恶劣和复杂。世界各国的炉子一般都达不到设计寿命。     

制氢转化炉集合管加强接头裂纹原因分析及处理

中国石化塔河炼化有限责任公司2#制氢转化炉对流室转化原料预热段出口集合管的加强接头出现了裂纹,导致装置紧急停车。对开裂的炉管进行了有限元分析,分析结果表明：工作时由于炉管与旁边的横梁接触,使加强接头在外壁产生了最大应力,最大应力值为90.3 MPa,此应力高于632℃下材料的许用应力,因此导致炉管开裂。同时,还对炉管开裂位置的母材进行了金相分析,发现开裂位置的母材晶粒粗大,并有碳析出,导致晶界弱化。根据应力分析和金相分析结果,对炉管热膨胀定位方式进行了整改,有效地消除了炉管应力。整改后对裂纹部位进行了打磨、焊接,并在检验合格后再次投用生产。     

一段转化炉炉管全寿命周期运行总结

介绍合成氨装置一段转化炉炉管的改造更新情况，从炉管金属组织在不同服役时间的状态、炉管材质、使用过程中可能对炉管寿命产生影响的主要事件、不同有害因素对炉管使用寿命的影响等方面进行了分析探讨，提出了炉管运行调整中应注意的事项。     

Kellogg型一段转化炉管理22年

回顾一段转化炉管理２２年来，重点围绕延长转化管寿命所进行的主要工作的经验与体会。精心维护是延长炉管使用寿命的基础，抓好大修是保证炉管正常服役的重要环节，炉管判废研究是决定适时更换的依据。炉管超声波检测系统的引进与研究开发，对保障Ｋｅｌｌｏｇｇ型炉的安全运行起了极其重要的作用。创造了一炉Ｋｅｌｌｏｇｇ型竖琴管排稳产高产低消耗运行１６１０１７ｈ、生产合成氨６５３５５７７的纪录。     

延长一段炉转化管使用寿命的探讨

为了延长一段转化炉炉管的寿命,根据工艺要求和转化管类型,对炉管管理作了探讨,并提出建议.内容涉及如何控制好温度、水碳比,防止催化剂架桥、粉化,加强对炉管维护等问题.     

裂解炉高声强中频声波除灰器的应用

中石油独山子1 000 kt/a乙烯装置裂解炉对流段翅片管因积灰严重,导致裂解炉超高压蒸汽(SS)品质偏低、翅片炉管寿命下降、裂解炉投用率低等问题。为解决此问题,在裂解炉对流段安装了高声强中频声波除灰器。介绍了除灰器的工作原理、布置方法和控制方式,投用效果表明:SS品质得到提高,炉管寿命得到延长,能耗和排烟温度均有所下降。     

裂解炉对流段炉管损坏机理及其残余寿命判断

对裂解炉对流段下部物料预热管腐蚀损坏的机理进行了综合分析,认为吹灰蒸汽的吹入、高温蠕变、晶间腐蚀、应力腐蚀以及热疲劳、脱碳、渗碳等腐蚀是造成损坏的主要原因,并从炉管尺寸、组织和机构性能等方面的变化,对其残余寿命进行了判断。