栗雪勇

(中国石油化工股份有限公司 茂名分公司，广东茂名 525000)

0 引言

乙烯裂解炉是石油化工装置的核心设备，离心铸造耐热合金炉管是其核心部件，主要材料为25Cr35NiNbMA和35Cr45NiNbMA。在高温状态下，原料(如石脑油、轻烃、加氢尾油等)在炉管内完成裂解反应，生成乙烯等产品[1-5]。

针对乙烯裂解炉管在长期高温服役过程中的失效行为，沈利民等[6]研究了25Cr35NiNbMA和35Cr45NiNbMA两种合金炉管在高温下抗渗碳行为和机理；朱衍勇等[7]分析了某失效的乙烯裂解炉管，指出炉管超温服役产生快速渗碳导致脆性开裂；朱晓东等[8]对某服役16 000 h后断裂的炉管进行分析，炉管断裂原因也是超温服役导致性能下降，最终发生脆断。刘刚等[9]分析了某石化企业发生泄漏穿孔的乙烯裂解炉接近炉顶去废锅炉管，分析原因为炉管发生了高温金属粉化。

某石化企业2#裂解装置HB-103为SL-Ⅱ型液体原料裂解炉。该裂解炉辐射段共有6组盘管，每组盘管由4小组炉管组成，其中入口管共120根，入口管上部材料为25Cr35NiNbMA，规格为∅63.5 mm×6.4 mm；下部材料为35Cr45NiNbMA，规格为∅63.5 mm×6.4 mm。炉管内介质为石脑油(NAP)+轻烃(LPG)，入口操作温度约630 ℃，出口操作温度约810～845 ℃；入口操作压力约0.27～0.33 MPa，出口操作压力约0.085 MPa。

HB-103裂解炉在服役期间曾出现过工艺超标，LPG原料中总烯烃含量超标，其中烯烃含量不合格次数为39次，不合格率约10.0%，总烯烃含量最高值3.44%(指标值不超过2%)。此外，HB-103裂解炉在服役期间超负荷运行，轻烃汽化器汽化能力不足，一方面导致有液相原料进入炉管；另一方面，轻烃汽化器也出现结焦。

HB-103裂解炉4根入口管服役1年2个月后结焦严重，入口管过炉顶衬里进入炉膛位置(距吊耳弯头上部约1.3 m)处壁厚减薄，减薄炉管材料为25Cr35NiNbMA。……