汽發(fā)生器的失效機(jī)理分析及延壽措施(存儲版)
【正文】 量在允許的指標(biāo)內(nèi)。 設(shè)備制造及檢修(1)設(shè)備制造過程中管板及折流板鉆孔時的偏差均按最高等級的要求，以減小管子與管板及折流板孔間的間隙。參考文獻(xiàn)[1] GB/T 7002006. 碳素結(jié)構(gòu)鋼[S].[2] GB15762008工業(yè)鍋爐水質(zhì)[S].[3] 魏寶明. 金屬腐蝕理論及應(yīng)用[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.[4] 張?jiān)?，沈健明，王希革，李建? 乙烯裂解裝置稀釋蒸汽發(fā)生器列管失效分析[J]. 石化技術(shù)與應(yīng)用，2005，23（6）：460463.[5] 陸向東. 換熱器管束結(jié)垢和腐蝕原因及分析[J]. 化工設(shè)備與管道，2009，46（6）：6769.[6] 麻毅進(jìn). 乙烯裝置稀釋蒸汽發(fā)生器腐蝕與預(yù)防[J]. 石油化工腐蝕與防護(hù)，2009，26（1）：242713。(3) 定期檢查工藝水聚結(jié)器(波爾過濾器)的聚結(jié)效果，盡量減少工藝水的帶油量，必要時更換濾芯，以保證工藝水的水質(zhì)。盡管工藝水排污會增加裝置能耗與排污費(fèi)用，但合理工藝水排污量是必須的，一般連續(xù)排污量不應(yīng)低于工藝水總量的7%。在腐蝕過程中，三價鐵離子同樣也是碳鋼腐蝕的去極化劑，能夠通過如下陰極過程加速腐蝕：Fe3+ + e → Fe2+(4)水質(zhì)中Cl含量過高。這些垢層（腐蝕產(chǎn)物）具有疏松多孔的特征，雖然覆蓋在金屬表面上，但是對基體金屬并不具有保護(hù)作用，電極反應(yīng)物質(zhì)（如溶解氧等）仍可以通過滲透作用擴(kuò)散到金屬表面使腐蝕過程繼續(xù)進(jìn)行，不過擴(kuò)散速度有所減慢。有資料表明[3]，隨著水中含氧量的升高，金屬材料的腐蝕電位下降，其耐腐蝕性能也隨之下降。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，換熱管外表面布滿腐蝕產(chǎn)物。但從調(diào)查工藝術(shù)操作工況發(fā)現(xiàn)，因稀釋蒸汽發(fā)生器的汽包除霧器有損壞，操作上為避免汽液夾帶，有意降低了汽包液面，控制在此30%左右，但有可能出現(xiàn)汽包下降管中汽液混合進(jìn)入稀釋蒸汽發(fā)生器，導(dǎo)致管束振動沖刷腐蝕。本文從宏觀和微觀腐蝕形態(tài)、微觀組織和力學(xué)性能、電化學(xué)性能以及水質(zhì)分析等方面對稀釋蒸汽發(fā)生器的失效原因和機(jī)理進(jìn)行了研究與分析，并針對性地采取了改進(jìn)措施。自2005年11月起，四臺稀釋蒸汽發(fā)生器相繼發(fā)生管束泄漏，嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)及裝置的安全。計算結(jié)果表明，在正常操作工況下該蒸汽發(fā)生器發(fā)生振動破壞的可能性很小。 圖7 換熱管母材顯微硬度壓痕照片圖8 換熱管成分分析EDS特征譜線表3 換熱管材料力學(xué)性能測試結(jié)果 材料 性能管束材料洛氏硬度（HRC）18 屈服強(qiáng)度（MPa）225抗拉強(qiáng)度375伸長率（％）17 斷面收縮率（％）63 微觀腐蝕形態(tài)分析換熱管外表面的掃描電鏡（SEM）微觀形貌如圖9所示。測試結(jié)果表明工藝水中的含氧量高于國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定(溶解氧含量≤)[2]。其機(jī)理是鐵與氧在水中形成兩個電極電位不同的電極，鐵的電位低，在電化學(xué)腐蝕過程中失去電子成為帶正電荷的鐵離子：Fe－2e → Fe2+
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