变换装置蒸汽发生器管板及管箱筒体开裂原因分析及应对措施
2023-08-21卢晓东
化工机械 2023年4期
卢晓东 李 璇
(1.盛虹炼化(连云港)有限公司;2.兰州寰球工程有限公司)
某煤化工项目变换装置开车运行8 个月左右,发现一台蒸汽发生器(E-1505)管箱筒体两侧出现3 条裂纹,裂纹往外渗水,判断裂纹是从壳程侧开裂,公司讨论决定观察运行。再次运行1个月左右,变换装置其他4 台蒸汽发生器均出现类似情况,停车打开换热器后,发现管板和管箱筒体开裂。
针对上述情况笔者通过对裂纹的形态分析、金相分析和腐蚀产物的分析,结合运行过程中蒸汽发生器炉水加药情况和碱应力腐蚀开裂的条件,找出变换装置蒸汽发生器管板和管箱筒体开裂原因。
1 设备现状
经现场检查可以看出,蒸汽发生器上的裂纹如图1 所示。裂纹1 外壁长度约140 mm(管板上约90 mm,管箱上约50 mm),裂纹2 外壁长度约120 mm(管板上约70 mm,管箱上约50 mm),裂纹3 外壁长度约50 mm。3 条裂纹均出现在管板与管箱筒体相连的焊缝附近,且与焊缝(环向)垂直,裂纹位置示意图如图2 所示。

图1 蒸汽发生器上的裂纹

图2 裂纹位置示意图
蒸汽发生器主要技术参数见表1,换热管与管板采用如图3 所示的强度焊+贴胀连接形式[1],工艺介质(变换气)组分见表2。

表1 蒸汽发生器主要技术参数

表2 变换气组成成分 mol%

图3 换热管与管板连接形式
2 开裂原因分析
笔者对蒸汽发生器上的裂纹1 进行取样分析,样品如图4 所示。

图4 裂纹1 样品
2.1 MT 和PT 检查
对裂纹和附近的外壁进行MT 检测,管箱内壁进行PT 检测,结果如图5 所示。外壁检出裂纹总长度约139 mm,其中管箱体上长约88 mm的裂纹沿轴向扩展,管板上长约51 mm 的裂纹沿径向扩展。……
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