重整四合一炉用国产P9钢管服役状况和剩余寿命预测

发布时间：2021-01-08 17:23

　　针对某公司100万吨/年连续重整装置的四合一炉用第一批国产化的P9钢管,采用直读光谱仪、室温拉伸试验机、光学金相显微镜、扫描电镜和高温持久试验机等设备开展了试验研究。结果表明,经过7年2个月服役,钢管理化性能未发生显著变化,仍满足ASTM A335对P9材质的要求。结合试验温度540～700℃、试验压力15～150 MPa的高温持久试验,采用L-M外推法,预测在管壁最高温度650℃、最高工作压力0. 5 MPa条件下稳定服役的P9钢管母材剩余寿命约5年,截至2019年11月,在该服役条件下运行平稳。 

【文章来源】：压力容器. 2020,37(05)北大核心

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【部分图文】：

向火面金相组织照片

通过对P9钢管向火面试样沿壁厚方向不同部位进行电子金相观察和微区EDS能谱分析，发现外壁主要为Fe和Cr的氧化物和碳化物，厚度约为120～250μm，未见空洞、裂纹等缺陷(见图3、表4)。靠近外壁部位和中间壁厚主要为Fe和Cr的碳化物，其中灰黑色块状物为Al2O3和CaO夹杂物，且夹杂物呈块状，长约12μm，宽约5μm，未见裂纹，分别如图4、表5和图5、表6所示。图4 向火面试样靠近外壁部位能谱分析位置

由式(1)计算，得到Pc-σ的关系曲线如图6所示。根据上述数据，经拟合后的L-M曲线公式为:σ=2128.30988-170.53826Pc+3.42256Pc2。根据拟合曲线、炉管实测规格等参数，不考虑焊接、腐蚀等因素的影响，在有效持久断裂时间数据范围内，计算服役后钢管在最高工作压力(0.5 MPa)和管壁最高工作温度(650℃)平稳运行条件下，钢管母材预期剩余寿命约5年。

【参考文献】：
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本文编号：2964997