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(东北石油大学,黑龙江 大庆 163318)

在石油化工和火力发电企业，蒸汽加热炉常采用水冷壁炉管结构。在加热炉运行过程中，炉管易产生内壁结垢、内外壁腐蚀、长期高温蠕变、金相组织损伤及短期超温超压等现象，最终导致炉管发生开裂或者爆裂事故[1-3]。

某化工厂蒸汽加热炉投产使用了20多年，炉管累计运行不到10×104h，蒸汽介质出口温度为350 ℃，操作压力为10 MPa，炉管材质为Q245R，规格尺寸为φ60 mm×5 mm。2017年，该加热炉的一根水冷壁炉管突然发生爆裂，造成装置紧急停车，经济损失较大。为了查明炉管爆裂原因，技术人员对失效炉管进行检测分析，以便采取措施避免类似事故发生。

1 炉管宏观检查分析

炉管在迎火侧爆裂出一个较大的开口，开裂处的剩余壁厚仍然较厚，表明管体鼓包时塑性变形导致的减薄并不显著(见图1)。炉管外壁的氧化层较厚(见图2)，观察图1和图2炉管迎火侧爆裂附近，发现外壁存在一些纵向(轴向)的疑似裂纹，这些裂纹并非氧化层开裂，而是管体中存在的裂纹，由此推断这些裂纹与炉管爆裂有关。

排查近期加热炉工况，未发现短期超温超压现象，吹扫清理该炉管，也未发现异物堵塞和内壁结垢情况，说明炉管爆裂不是偶发事故，应该是炉管长期运行造成的普遍现象。因此，将爆裂炉管左右相邻的10根炉管也截取下来，通过检测炉管的最大外径和最小壁厚尺寸，发现相邻炉管在迎火侧也存在不同程度的鼓胀现象，见图3及表1。

图1 炉管爆裂宏观形貌

图……