袁文君

（中海石油建滔化工有限公司，海南 东方 572600）



高压锅炉给水预热器管程筒体裂纹失效分析

袁文君

（中海石油建滔化工有限公司，海南 东方 572600）

摘 要：高压锅炉给水预热器管程筒体纵焊缝热影响区出现纵向裂纹，通过对材料宏观检查、金相分析、力学性能测试及损失机理分析，找出裂纹产生的原因及应对措施，降低设备运行风险，保证设备安全运行。

关键词：裂纹；失效分析；降低风险

某公司天然气制甲醇装置高压锅炉给水预热器属于三类压力容器，2014年10月装置正常生产时发现管程筒体纵焊缝热影响区出现一条肉眼可见、长度达200mm的纵向裂纹泄漏大量的高氢转化气，装置随后紧急停车处理。进入管程内进一步检测发现可见的裂纹长度延伸达到700mm，筒体爆炸复合板0Cr18Ni10Ti不锈钢衬里布满大量龟裂纹，同时换热管也出现泄漏。裂纹缺陷如图1所示。

为了保证设备今后运行不再出现类似问题，特对该裂纹的失效原因及机理进行分析。为同类工况下类似设备安全运行和使用提供可借鉴的经验。

图1　裂纹缺陷图

一、数据收集

该预热器主要技术参数见表1，转化气成分如表2所示。结构简图如图2所示。

图2　结构简图

表1　主要技术参数

表2　转化气成分 mol%

二、检查测试

1.宏观检查

对换热器管程筒体进行宏观检查，发现筒体纵焊缝热影响区沿纵向开裂。通过渗透（PT）检测发现筒体内侧复合板上裂纹呈网状分布，部分裂纹扩展较深。

2.试样切取

管程筒体复合板金相检查和X射线能谱（EDS）分析的切割方案如图3所示，包括含裂纹试样1和试样2，以及裂纹旁切取的试样3、试样4和试样5。……