叶宇峰 胡浩中 夏 立 张 玮,3

(1.浙江省特种设备检验研究院 杭州 310020)

(2.浙江工业大学 机械工程学院 杭州 310032)

(3.浙江工业大学 过程装备及其在制造教育部工程研究中心 杭州 310032)

Cr9Mo 钢属于中合金热强钢，具有良好的耐热、抗氧化及抗腐蚀等性能。某公司材质为Cr9Mo 的蒸汽管道，1998 年投产运行，至2014 年已服役16 年多，接近其设计寿命周期。在长期的高温服役过程中，Cr9Mo 蒸汽管道可能发生珠光体球化、合金元素在固溶体和碳化物之间再分配及碳化物相结构改变等现象，从而导致材质渐趋劣化甚至失效。国内外关于Cr9Mo蒸汽管道组织性能以及剩余寿命预测的文献较少见诸报道，因而掌握其运行状况及组织性能，了解其剩余寿命对安全生产、检修计划安排等具有重要意义。

1 材料概况

某公司Cr9Mo 蒸汽管道主要技术参数如下：操作介质为焦油+水蒸气；入口和出口操作压力分别为1.7MPa 和1.2MPa；入口和出口操作温度分别为497℃和425℃。该蒸汽管道自1998 年服役以来，分别在1999 年、2003 年、2006 年和2012 年做过四次检测评估。

2 材料性能测试

2.1 宏观检验

该段蒸汽管道于2012 年检修期间割下保存至今。通过宏观检验发现管道外表面有一定程度的氧化，氧化皮厚度在0.5mm 左右，除内表面有轻微腐蚀外，其他地方无明显磨损、宏观表面裂纹以及鼓泡等宏观缺陷，测试壁厚值在10.1mm ～ 11.2mm 内。

2.2 化学成分分析

通过多通道合金分析仪进行分析，其结果见表1，Cr9Mo 蒸汽管道化学成分均满足ASTM A335 标准。

表1 Cr9Mo 蒸汽管道化学成分 %

2.3 硬度测试

采用自动显微硬度计对蒸汽管道试样径向表面进行显微硬度测试，测试部位如图1 所示，测试位置沿中心线由内壁至外壁顺序检验，每个检验点间距1.5mm，起始点位于离内壁边缘1mm 处，加载载荷200g，加载时间10s。……