炉管用材Cr9Mo的退化性研究

发布时间：2017-08-08 13:07

  本文关键词：炉管用材Cr9Mo的退化性研究

  更多相关文章： 炉管用材 退化性 石化企业

【摘要】：本文源于工程应用的实际需求。由于管式加热炉在炼油和石化企业中生产中占有十分重要的地位,石油化工的管式加热炉是否能够按照设计要求长时间安全、稳定地运行,对于企业的生产和发展具有重要作用。炉管作为加热炉的关键组成部分,面临着苛刻的工作环境,在高温、高压、复杂介质的作用下,炉管材料性能出现逐步下降和劣化,会导致炉管寿命逐步缩短。论文通过与炉管材料退化和失效有关的文献综述,建立起试验分析的基础,借助于各种条件和目标的试验,测试Cr9Mo炉管用材的退化性能,并就寿命预测和延长寿命措施进行研究。本文结合洛阳石化公司的重整加热炉炉管及其用材开展较为全面的退化性和性能测试,通过掌握炉管材料劣化和损伤程度,对其剩余寿命进行合理预测,继而制定出符合企业发展目标和经济利益的运营策略、检修和日常维护以及必要情况下的更换措施。通过研究得出的主要结论如下:(1)在炉管的内部和外部的表面,经过分析并无存在显著的腐蚀坑及类似的缺陷。在炉管的外壁,受到高温高压的影响,出现了致密、显著的氧化层。含焊接接头的管段出现轻微变形现象。(2)Cr9Mo组成的炉管,经过多年高温状态下的运行,发生较为严重的高温蠕变现象。出现了碳化物大量聚集、蠕变空洞范围广、有部分裂纹的问题。(3)Cr9Mo经过多年的高温高压复杂介质状态下的服役,炉管材料的强度出现明显的下降,但延展性仍然较好,与焊缝相比,母材具有较强的抗冲击性能。(4)对于炉管寿命的预测,考虑到炉管的受力状态,作为低应力的构件,应力并非造成炉管损伤和破坏的关键因素,因此可以认为炉管的剩余寿命约为4年。
【关键词】：炉管用材 退化性 石化企业
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE963;TG142
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 问题的提出8-9
• 1.2 研究目的与意义9-10
• 1.2.1 研究目的9
• 1.2.2 意义9-10
• 1.3 国内外现状综述10-14
• 1.3.1 国内研究进展10-12
• 1.3.2 国外研究进展12-13
• 1.3.3 炉管材料寿命预测的相关研究13-14
• 1.4 研究思路与内容14-16
• 1.4.1 研究思路14
• 1.4.2 研究内容14
• 1.4.3 技术路线14-15
• 1.4.4 创新点15-16
• 第二章 文献综述16-25
• 2.1 概述16
• 2.2 炉管的高温力学性能16-20
• 2.2.1 蠕变现象16-18
• 2.2.2 蠕变过程中变形与断裂机理18-19
• 2.2.3 条件蠕变极限19
• 2.2.4 持久强度19-20
• 2.2.5 应力松弛20
• 2.3 高温炉管材料失效的表现形式20-21
• 2.3.1 高温腐蚀20
• 2.3.2 高温断裂20-21
• 2.3.3 高温疲劳21
• 2.4 高温构件寿命预测方法的研究21-25
• 2.4.1 直接法21-23
• 2.4.2 间接法23-25
• 第三章 炉管用材退化性实验分析25-37
• 3.1 基础实验25-28
• 3.1.1 试验材料25
• 3.1.2 力学性能测试25-27
• 3.1.3 硬度测试27-28
• 3.1.4 金相试验28
• 3.2 炉管材料持久试验28-30
• 3.2.1 试件的设计与加工28
• 3.2.2 试验方法28-29
• 3.2.3 试验结果与分析29-30
• 3.3 炉管材料蠕变试验30-32
• 3.3.1 试件的设计与加工30-31
• 3.3.2 试验方法31
• 3.3.3 试验结果与分析31-32
• 3.4 Cr9Mo炉管剩余寿命预测32-37
• 3.4.1 炉管所受最大应力的确定32-34
• 3.4.2 炉管剩余寿命的预测34-37
• 第四章 炉管用材延长寿命的措施37-40
• 4.1 加热炉炉管的延寿措施37-38
• 4.2 局部换管中避免裂纹的措施38-40
• 第五章 结论与展望40-42
• 5.1 本文的主要结论40
• 5.2 展望40-42
• 致谢42-43
• 参考文献43-45
• 攻读学位期间发表的论文45-46

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘光林;李武荣;王纪兵;钟彦平;曹维国;;催化裂化装置立式加热炉炉管评定[J];石油化工设备;2007年02期

2 刘光林;;加热炉对流炉管爆管原因分析[J];石油化工设备技术;2007年02期

3 汪淳;沈士明;;长期服役Cr9Mo炉管的持久性能及剩余寿命预测[J];材料工程;2006年S1期

4 刘兴山,孙大勇,马冬亮;加热炉炉管安全分析及剩余寿命计算[J];石油化工设备;2002年02期

5 王领,李德俊,张扬伟,王富岗,白若冰,唐丽;重整加热炉在役Cr5Mo炉管剩余寿命评估[J];石油化工设备;2002年01期

6 周昌玉,涂善东;加热炉炉管损伤及寿命计算模型的研究[J];化工机械;2001年01期

7 张礼敬,喻红梅,涂善东,杨树人,潘文越;Cr5Mo炉管爆裂原因及剩余寿命评估[J];石油化工设备;1999年05期

8 李晓刚,付冬梅,柯伟;加热炉管规范管理与在线剩余寿命评估系统[J];石油化工腐蚀与防护;1999年02期

9 盖建武,仲跻生,李晓刚;乙烯裂解炉炉管剩余寿命预测方法[J];石油化工高等学校学报;1998年01期

10 纪琳;乙烯裂解炉炉管过热损坏及修复[J];石油化工设备技术;1997年05期

，

本文编号：640116