1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-235編號：_塔底柴油蒸汽發生器管束裂紋分析及防范措施審核：_時間：_單位：_塔底柴油蒸汽發生器管束裂紋分析及防范措施用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項目而進行的活動或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運行中起到指導作用，包括確定問題目標和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計劃和可行性分析、實施和跟進。可通過修改使用，也可以直接沿用本模板進行快速編輯。1.E-204簡介：1.1. E-204簡介E-204是柴油加氫裝置塔底柴油蒸汽發生器，屬于U形管式換熱器。殼程串聯蒸汽發汽包

2、（D-501），介質為除氧水與蒸汽；管程介質為240左右精制柴油。1.2.損壞經過E-204于20xx年11月投用，20xx年6月發生內漏。更換新管束運行至20xx年1月17日，再次泄漏。2.檢修情況2.1.檢修概述20xx年檢修，打開后在二、三、四管程的管板孔橋、管板與換熱管焊肉、脹接處均發現肉眼可見的裂紋，對管板進行了著色滲透探傷，在一管程發現大量細微裂紋，達到報廢標準，于是更換新管束運行。運行至20xx年1月17日再次泄漏，打開后情況與20xx年情況相似。四管程有一處較大的砂眼。2.2.宏觀檢驗E-204管板表面和管子內部無明顯腐蝕減薄痕跡，管板與管子的焊縫處既有徑向裂紋，又有周向裂紋，

3、將管子刨開檢查，未見脹接痕跡。從宏觀檢驗可以看出，徑向裂紋是熱疲勞形成的，周向裂紋是焊接和應力共同作用的結果。2.3.金相檢驗從已報廢管板上取樣，經打磨、拋光及浸蝕后進行金相檢驗，其中管板上選取點1處的金相組織為：鐵素體+珠光體，有嚴重偏析現象，管子上選取點2處的金相組織為：鐵素體+珠光體，焊縫上選取3處的金相組織為：先共析鐵素體+珠光體+針狀鐵素體，是應力過大產生裂紋的原因。從檢驗可以看出管板金相組織不正常，有嚴重的偏析現象，周向裂紋是沿晶熱裂紋，是由于焊接金屬產生偏析和殘余應力作用形成的；徑向裂紋是穿晶裂紋，是應力過大和熱疲勞共同作用形成的。2.4.硬度檢驗E-204管板的硬度值為127-

4、139BHLD，管子的硬度為：103-139HBLD，經檢測管板與管子的硬度值均正常。2.5.化學分析E-204的管子材質是10；管板材質為：16MnR。經光譜分析，所測元素化學成分符合相關要求，管板材質是合格的。3.原因分析：3.1.溫差應力E-204的殼程入溫度為80-100，設計溫度為158 ，兩個溫度最大相差了78 ，管程入口溫度為230-235 ，介質溫差較大，造成管板、換熱管各部分熱變形不一致，產生較高的溫差載荷。3.2. 制造原因換熱管與管板脹焊時，處于水平放置位置，無法保證換熱管與管板間隙均勻，換熱管與管板脹焊完成后，會造成局部過度變形，產生冷加工硬化；加之過脹，造成脹接處存在

5、較高殘余應力。加之換熱器工作時的拉伸應力，為換熱管的應力腐蝕創造了必要條件。3.3.管束振動殼程介質屬汽液混相，兩相流體橫向流過管束，相變會激起管束振動，管束的劇烈振動誘使力學性能較差的缺陷處發生疲勞失效。3.4.結論管束泄露的主要原因3.4.1.在管板和管子制作過程中未進行脹接或者脹接不到位。3.4.2.焊接不均勻，焊縫發生了成分偏析。3.4.3.工藝操作參數波動，引起熱疲勞。4.防范措施：4.1. 運行工況調整4.1.1.從工藝操作保持平穩運行，避免管束急冷急熱，造成管束出現較大的溫差應力。4.2. 改進加工工藝4.2.1.焊接要求4.2.1.1.換熱器的焊接嚴格遵守焊接工藝及焊后熱處理。4.2.1.2.所有焊接接頭外觀檢查合格。4.2.2.脹接要求脹貼完畢后，對于脹度不足者，應進行補脹；對于脹度超過規定范圍者；應更換換熱管 后重新進行焊接和貼脹。近年來國內新建煉廠的工藝包也大都采用國外的先進設計理念，但對于蒸汽發生器并不僅是靠提高材質等級避免泄漏，優化操作參數、嚴格控制換熱器的制造質量和采用合理的制造工藝也尤為重要。目前我車間正在積極準備改造