10^(5)Nm^(3)/h垂直管排制氢转化炉管长期服役过程中组织性能研究

摘要

研究了某石化制氢装置10^(5)Nm^(3)/h垂直管排转化炉管在服役过程中的组织演变及其力学性能。分别采用火花式直读光谱仪和场发射电子显微镜对炉管化学成分和微观组织进行分析,并通过电液伺服万能试验机和高温持久试验机对炉管的力学性能进行测试。结果表明:服役过程中,炉管晶界骨架状碳化物粗化向链状转变,NbC向G相转变,晶内析出二次碳化物并逐渐聚集。与新炉管相比,服役5年、8年和10年的炉管室温强度、塑性和持久性能依次下降,其中室温强度下降4%~27%,室温塑性下降71%~84%,高温持久断裂时间下降52%~84%。服役10年后,与炉膛上部炉管相比,中部和下部炉管室温强度、室温塑性和持久性能依次下降,其中室温强度下降约2%~10%,塑性下降不超过25%,持久断裂时间下降约14%~31%。该研究可为同类型制氢转化炉管的检修提供参考。