气化炉配件(博士说丨一条5mm裂纹让企业停产后，我们翻遍文献)

Posted 2023-05-30

篇首语：人生就像一场舞会，教会你最初舞步的人，未必能陪你走到散场。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了气化炉配件(博士说丨一条5mm裂纹让企业停产后，我们翻遍文献)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

气化炉配件(博士说丨一条5mm裂纹让企业停产后，我们翻遍文献)

浙江新闻客户端特约撰稿人陈兴阳编辑胡静漪全琳珉

编者按
现在，高质量三个字很火。
对企业来说，高质量是对自身产品的最高礼赞。
但要真正配得上它，过程不可谓不艰辛。
今年上半年，围绕高质量三个字，浙江省市场监管局组织开展了一场特别的活动——
全省105名博士带领242位技术专家和技术骨干组建团队，聚焦计量、标准化、检验检测的NQI技术特色，用一个多月的时间，为118家相关领域的企业解决技术难题。
活动结束后，涌金君向博士们发起了约稿邀请，请他们将这段难忘的经历整理成文，对当前浙江制造的难题进行总结和思考。
从10月11日起，涌金楼会陆续刊发这些文章，让我们一起在博士的字里行间，寻找浙江制造高质量发展的秘籍。

【博士名片】

陈兴阳

浙江省特种设备科学研究院

主要从事压力容器、压力管道的安全评估

结对企业：中石油镇海炼化分公司

5月10日星期一多云

今天领导安排我们一行五人去宁波检验压力容器和压力管道。由于企业的设备马上要到期，设备数量多、任务重，我们感到一阵紧迫，在高速路上一改往日的欢声笑语，都沉默着思考各自分配的任务。

突然手机铃声响起，是镇海炼化公司机动处的薛经理打电话过来：“小陈，你们赶紧过来，1#油制氢气化炉检修时有一根冷却水盘管发现泄漏了！”

镇海炼化是中国石油化工股份有限公司直属的特大型控股子公司和骨干企业，位于宁波石化经济技术开发园区。它是最大型炼化一体化标志性企业，目前具备2300万吨/年原油加工能力、100万吨/年乙烯生产能力、4500万吨/年海运码头过390万立方米的罐储能力为一体。

薛经理说到的1#油制氢气化炉是企业的重要设备，在设备内部，由火嘴混合喷出渣油和氧气，燃烧形成1300℃的高温，因此需有高压、高流量的冷却水来冷却火嘴，防止设备烧蚀、损坏、失效。

薛经理说的冷却水盘管正是保护火嘴的关键部件，意识到问题的严重性，我赶忙回复薛经理下午能赶到镇海炼化检修现场。

顶着沉闷的炎热天气，我们终于赶到了镇海炼化机动处，薛经理已经安排人员将1#油制氢气化炉火嘴的冷却水盘管泄漏部位切割了下来，他将整个管子交给我，并介绍泄漏的情况。

这根冷却水盘管直径不过两个指头粗，在冷却水盘管出口盘管氩弧焊焊缝焊趾1处，可以明显看到一条约5mm长的裂纹，沿着焊缝的焊趾线歪歪扭扭分布。

“我们做了泄漏测试，就是这个位置发生了泄漏，整个设备停下来损失很大！”薛经理着急地说，“往年都很少发生这种情况，还得麻烦你们尽快给我们找出泄漏的原因。”

一个设备的零部件失效跟诸多因素有关，设备接触环境中有氢气、硫化氢、渣油等多种能引发开裂的介质，还在高温度、高压力下运行，想要找到具体原因并不容易。

不过，我们有专门进行承压设备安全评估的团队，院里国家金属材料质检中心有多套先进的材料检测分析仪器设备。“我们院不光检验检测能力强，金属材料检测分析能力也很强！肯定没有问题的。”我信心十足地帮薛经理打消顾虑。

针对镇海炼化急迫的需求，我立马赶回单位组建具备相关专业能力的帮扶小队，开始研究分析来攻克企业难题。

5月22日星期六雨天

雨声淅沥，雾气氤氲。经过团队近半个月的加班加点和分析测试，所有拟定的分析测试方案终于全部测试完毕。我们对此进行内部讨论和交流，形成了初步的研究报告。

我们团队没有遇到过气化炉配件镍基合金材料失效的问题，没有该材料的分析经验，一切都需要自己去查文献找证据，才能充分保证测试数据的可靠性和分析结果的准确性。

就镍基合金的焊接问题，我和团队成员进行了多次讨论，管径小的盘管焊接非常困难，焊接温度控制不好，焊缝内部容易形成焊接缺陷；焊丝太粗、焊接余高太大，又容易形成应力集中。

这些因素都可能会引发裂纹的形成，在高温高压环境下进一步导致裂纹扩展、造成管道泄漏，因此我们需要从多个测试结果中去综合判断裂纹的根本成因。

企业非常重视设备的运行安全，为了尽快找到设备失效的原因，每当有新的测试结果，我都第一时间与企业薛经理进行沟通交流。这份几十页的分析测试报告初稿完成后，我赶紧再次与企业联系。

经过反复的分析测试，查阅大量的文献，以及多次沟通交流，我们一致确定造成气化炉火嘴冷却水盘管开裂的原因为焊接形成的“再热裂纹”。

再热裂纹是焊接接头再次受热后，在残余应力松驰过程中，应力集中区域的塑性变形量超过了该处材料的临界塑性变形能力，继而产生裂纹。

该盘管还存在巨大温差应力，再热裂纹形成后，在氢气和硫化氢作用下裂纹往内部扩展，最终导致开裂泄漏！

5月24日星期一多云

上午刚上班不久，炼化公司薛经理就打电话过来告诉我，他们领导对我们1#油制氢气化炉冷却水盘管的开裂失效分析结果非常满意。此前他们遇到类似问题一直委托其它研究院解决，花了不少经费，但是分析测试时间太长，耽误检修计划。

薛经理表示这次帮扶不仅快速查明了设备泄漏原因，还让他重新认识了“浙江特科院”这个单位：不但特种设备检验能力强，材料分析能力也是一流，报告时效性高、服务态度好。听到这里，我心里充满感谢和自豪。

特种设备的安全关系着企业生产安全，也时时刻刻印刻在我们“特检人”的心里。只有从本质上保障各个部件的可靠性，为企业持续生产保驾护航，才能为普通群众带来更丰富的物资生活。

这段时间的帮扶也让我更加体会到安全责任大于天，未来我们还需补短板、找差距，在保障特种设备安全、为人民服务的道路上贡献自己的一份力量！