大型合成氨裝置一段轉(zhuǎn)化爐（101B）爐管的剩余壽命預(yù)測(cè)研究.pdf

1、本文研究對(duì)象為一根已服役11年，由于工藝操作及其它設(shè)備原因出現(xiàn)超溫而被更換下來(lái)的舊爐管，以該爐管為試件并進(jìn)行取樣，進(jìn)行一系列的有損試驗(yàn)。從該爐管上有代表性的部位割取環(huán)狀試樣，對(duì)爐管進(jìn)行宏觀著色探傷，檢測(cè)爐管是否已發(fā)生宏觀開(kāi)裂損傷，在宏觀著色的基礎(chǔ)上，從爐管圓環(huán)上按照不同方向加工金相試樣，從爐管內(nèi)壁向外壁觀察，比較微觀組織沿壁厚方向的變化，同時(shí)對(duì)內(nèi)壁的滲碳和外壁的氧化進(jìn)行觀察，檢測(cè)損傷程度；在金相分析的表面上進(jìn)行顯微硬度測(cè)量并在同爐管部位

2、的機(jī)加工表面上進(jìn)行布氏硬度測(cè)量，作為爐管材料平均狀況的表征，同時(shí)也可為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)提供參考；在爐管有代表性的兩個(gè)位置上分別在向火面和側(cè)火面的內(nèi)外壁進(jìn)行取樣進(jìn)行常溫拉伸試驗(yàn)和高溫短時(shí)機(jī)械性能，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以確定材料經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用以后，機(jī)械性能的變化情況。對(duì)于服役的實(shí)際高溫構(gòu)件，進(jìn)行蠕變斷裂評(píng)估以及剩余壽命預(yù)測(cè)是必不可少的。由于對(duì)實(shí)際服役構(gòu)件不需要做任何假設(shè)，而且包含了過(guò)去服役的歷史狀況，在目前，采用這樣的研究方法是比

3、較合適的，也可以更加接近實(shí)際。 高溫構(gòu)件服役后的殘余壽命評(píng)估研究通常是使用取自實(shí)際構(gòu)件的試樣進(jìn)行加速的單軸應(yīng)力破斷實(shí)驗(yàn)，即增加應(yīng)力或溫度得到短時(shí)的斷裂時(shí)間和應(yīng)力、溫關(guān)系，利用Larson-Miller參數(shù)外推法，再推算出長(zhǎng)時(shí)的斷裂時(shí)間和應(yīng)之間的關(guān)系。最后綜合運(yùn)用微觀組織分析，常溫和高溫機(jī)械性能試驗(yàn)度測(cè)量與蠕變斷裂試驗(yàn)以及多種損傷和壽命評(píng)價(jià)方法，對(duì)爐管的損傷布和剩余壽命進(jìn)行綜合研究，得到了目前爐管最苛刻管段的殘余壽命左右的時(shí)間，這