李立东

(中国五环工程有限公司，湖北 武汉 430223)

在某装置投产运行约18个月后，低压蒸汽过热器的换热管先后多次发生腐蚀开裂泄漏，前后共堵管39根。换热器壳程介质为低压蒸汽(水)，设计压力1.5MPa，工作压力1.1MPa，设计温度280℃，实际低压蒸汽进口温度为180～188℃，出口温度为240～250℃，壳程筒体材料为Q345R；管程介质为变换气，设计压力为7.15MPa，工作压力为5.6MPa，设计温度为290℃，实际变换气的进口温度为250～260℃，出口温度为190～200℃，管程筒体材料为Q345R+S32168复合板，换热管的材料为0Cr18Ni10Ti。

1 设备现场勘查情况

在该项目制造厂内，对换热器进行壳程水压试验，管子与管板之间的焊缝处未发现泄漏。将壳程筒体割开后，发现壳程低压蒸汽入口处的换热管外表面有黄色垢状沉积物，且此处的壳程筒体内侧有积水痕迹。随后在管程打水压，发现多处换热管有水喷出，换热管喷水位置主要集中在低压蒸汽入口侧附近。管程筒体内表面、换热管与管板之间角焊缝经宏观和PT检测后均未发现裂纹。存在典型裂口的换热管见图1，换热管外表面可以观察到明显的开裂和局部腐蚀孔洞，裂纹基本沿纵向开裂，呈树枝状扩展，裂口处无明显的塑性变形，为典型的脆性裂口。

图1 典型裂口外观形貌

2 检测及原因分析

2.1 化学成分分析及壁厚检测

在已泄漏的换热管中选取试样，试样微观形貌见图2，发现换热管外存在腐蚀坑，其周围存在横向裂纹。在试样上未见裂纹，于是在腐蚀坑处，对其进行化学成分分析，结果见表1，符合标准GB 13296—2007《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》中对0Cr18Ni10Ti材质的相关要求。……