孙全胜

(中国石化股份有限公司天津分公司装备研究院，天津 300270)

一、前言

某常减压装置常压炉炉膛温度＞700℃，2012年3月发现常压炉部分炉管抱卡断裂脱落。2012年9月大修时将其从加热炉中取出，发现断裂处均为抱卡悬臂根部，抱卡断口已锈蚀。炉管拉钩及抱卡断裂位置如图1所示。炉管采用吊装，底部可自由伸缩，炉管规格为152mm×8mm，材质为Cr9Mo，高度约15m，抱卡位置在约6m高处。抱卡断裂数量9个，其中6个位于10#燃烧嘴上方，燃料为液化气脱硫醇尾气。

二、断口检测与分析

(1)宏观分析。

图1 炉管拉钩及抱卡断裂位置

断口上有明显的铸造缺陷，断口表面粗糙不平，无明显的塑性变形，属脆性断裂。

将断口氧化层打磨后，可以看到抱卡断口表面有多处裂纹，这是断裂的重要原因。

9个断口中有6个均对着10#燃烧嘴，其所燃液化气脱硫醇尾气的主要成分是H、空气、硫化物。抱卡材质为ZGCr25Ni12，由于铁的氧化物和硫化物具有较低共熔点，熔融后的混合物能渗入晶粒间造成金属的腐蚀，因此会增加氧化速度。同样，镍和以镍为主的合金与含硫的高温烟气反应，能够生成Ni-Ni3S2的低熔混合物，这种混合物在625℃左右就会熔融，并从晶粒边缘对金属进行腐蚀破坏。

(2)常规力学性能测试。

依据国家标准《GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法》 制备合金铸钢Cr25Ni12的拉伸试样。试样直径为5mm(图2)，试样断口为L1和L2(图3)，拉伸试验结果见表1。

图2 拉伸试样

图3 拉伸试样断口

由图3可见，2个试样均存在严重的铸造缺陷。

表1 铸钢Cr25Ni12试样拉伸试验数据(20℃)

铸钢Cr25Ni12试样的抗拉强度最低值为269.5MPa。……