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◆ 我司擁有專業(yè)化工生產(chǎn)專家及多名經(jīng)驗豐富的現(xiàn)場作業(yè)氬弧焊工,為客戶現(xiàn)場安全施工保駕護航
目前,評價爐管的損傷或進行壽命預測技術(shù)都是在單損傷參量基礎(chǔ)上進行的,比如超聲檢測、射線檢測、蠕脹測量、壁厚測量、化學成分測試、硬度測量、金相組織分析等。
爐管服役過程中,上述單損傷參量不僅各自發(fā)生動態(tài)變化,而且相互之間也存在著相互制約、相互促進的耦合關(guān)系。
比如,化學成分中C元素的減少將加劇腐蝕的進行,并導致高溫強度下降:壁厚的減薄將使單位承載力增加,促進了裂紋的形成和擴展:組織的劣化也將使高溫強度下降,單位應力增加加劇了其他形式的損傷。
僅以單損傷參量進行爐管壽命預測是不科學和不準確的,更不用說生產(chǎn)過程還存在的超溫、頻繁開停車等實際問題,更使壽命評估結(jié)果嚴重偏離實際情況。
在現(xiàn)有單參量損傷評價的基礎(chǔ)上,考慮各參量之間的耦合情況,建立損傷參量之間的聯(lián)動模型,確定各損傷參量的耦合系數(shù),并適當考慮實際生產(chǎn)過程存在的突發(fā)問題,發(fā)展一種多參量耦合的爐管壽命評價技術(shù)。
我公司是在長期跟蹤爐管服役狀況的基礎(chǔ)上,記錄單損傷參量的變化趨勢,構(gòu)建多參量聯(lián)動的理論模型,運用相關(guān)理論知識,研究不同服役條件下?lián)p傷參量相互之間的耦合關(guān)系,并確定其對爐管壽命的影響程度。
同時考慮實際中存在的,如超溫、開停車等對爐管壽命的影響,為企業(yè)工程技術(shù)人員和決策者提供相對準確的壽命預測結(jié)果并在企業(yè)中得到切實應用。
目前,對于鎳鉻高溫合金乙烯裂解爐管的檢測,國際及國內(nèi)還沒有較為完善的檢測方案
我公司技術(shù)人員結(jié)合多位高校教授、乙烯化工廠管理人員、操作人員、設計院相關(guān)設計人員提供的多種方案,結(jié)合乙烯裂解爐管制造單位的制造經(jīng)驗以及乙烯行業(yè)多篇學術(shù)文獻,提出了多種耦合參量相結(jié)合的較為完整的檢測方案
該方案可以為用戶提供爐管在運行時的損傷狀況和級別正確評估爐管的剩余使用壽命提供爐管運行時的合理化建議
宏觀檢測
主要檢測裂解爐管的宏觀情況:撓度、表面氧化脫落情況等。燒度過大會影響流速從而加速結(jié)焦、局部過熱、加速氧化、腐蝕脫落、爐管減薄等系列情況,會影響爐管的使用壽命。
外管渦流檢測
爐管服役過程中會出現(xiàn)蠕脹(縱向、徑向)裂紋等缺陷,通過渦流檢測可以發(fā)現(xiàn)表面裂紋和近表面的缺陷。指導推算爐管剩余使用壽命。
渦流檢測采用內(nèi)深頭上下移動進行檢測。其原理是:探頭產(chǎn)生的磁場在缺陷處出現(xiàn)磁場變化,不同的缺陷磁場的變化是不同的,因此監(jiān)測磁場的變化可反推缺陷的有無和大小。
滲碳層厚度
渦流檢測采用內(nèi)探頭上下移動進行檢測。其原理是:探頭產(chǎn)生的磁場在缺陷處出現(xiàn)磁場變化,不同的缺陷磁場的變化是不同的,因此監(jiān)測磁場的變化可反推缺陷的有無和大小。
爐管蠕張測量
爐管在高溫、介質(zhì)壓力、介質(zhì)流速、爐管重力等聯(lián)合作用下會造成爐管發(fā)生蠕變,蠕變分為縱向蠕變和徑向蠕變。
當蠕變達到臨界值時爐管管壁首先會出現(xiàn)顯微空洞,然后顯微空洞會繼續(xù)增大。
多個顯微空洞連接呈微裂紋,最后擴展為宏觀裂紋。
因此,爐管的蠕脹測量也是壽命評估的重要指標。
金相檢測
爐管材料在制造過程中離心鑄造冷卻速度很快凝固為不平衡過程,使得先結(jié)晶M7C3來不及轉(zhuǎn)變成M23C6型碳化物所以在室溫下的鑄態(tài)組織(新管)為過飽和的奧氏體+共晶體。
在高溫使用中,骨架狀的M7C3共晶碳化物很快會全部轉(zhuǎn)變成M23C6并隨溫度提高而速在長期高溫服役后,骨架狀共晶碳化物會轉(zhuǎn)變成網(wǎng)鏈狀,運行溫度越高,時間越長,網(wǎng)鏈狀越明顯,說明組織劣化越嚴重。
隨著爐管的服役時間越長,爐管表面會產(chǎn)生滲碳現(xiàn)象,一般滲碳會伴隨著氧化出現(xiàn)。爐管的外壁滲碳和內(nèi)壁滲碳基本成正比,內(nèi)孔滲碳比外壁滲碳發(fā)展快滲碳層厚度也比外壁深但是爐管服役越久,內(nèi)外壁的滲碳層越厚。
通過高倍金相檢測可以直觀分析碳化物析出情況,也可以發(fā)現(xiàn)外表面的氧化滲碳層的厚度,為綜合評估爐管的使用壽命,提供依據(jù)。
硬度輔助檢測
爐管表面在長期服役過程中會由于高溫以及爐膛氣氛中的氧的作用,產(chǎn)生氧化脫碳現(xiàn)象,因此會造成常溫下的爐管表面硬度下降是爐管使用的一個參考指標。
PT(滲透)檢測
爐管焊接時,熱影響區(qū)為30mm以內(nèi)的溫度變化最明顯,由1600℃降到500℃以下,焊接應力較大微觀組織變化和強度變化也較大,屬薄弱區(qū)域,最容易產(chǎn)生由外向內(nèi)開裂現(xiàn)象。
另外,在爐管溫度交變較明顯的區(qū)域會存在由于熱應力的作用產(chǎn)生的疲勞裂紋。PT檢測是檢表面缺陷最直觀的評定方法
壁厚檢測
壁厚檢測是檢測爐管由于受到?jīng)_刷、氧化、清焦等影響減薄的位置,是否還在設計許應范圍內(nèi),減薄超過許應范圍,就要預警或更換此管。
由于爐管滲碳過程的影響因素非常多,既受爐管工作溫度、介質(zhì)成分、爐管材料等因素的影響,又受到爐管表面狀態(tài)、介質(zhì)的流量及結(jié)焦情況的影響,并且各個部位的滲碳情況也不相同。
因此,簡單的擴散方法不能對爐管的滲碳過程作出準確的描述和計算,在裂解爐管壽命評定中計算值僅可作為參考。
應通過金相、無損檢測、光譜測試等方法獲取準確的服役爐管的滲碳層厚度及含碳量,并通過定期跟蹤檢測來獲得裂解爐管運行過程中的滲碳速率。
通過以上的綜合檢測手段,可以在非破壞情況下,對爐管進行綜合使用情況分析和剩余壽命評估。