[发明专利]一种乙烯裂解炉炉管寿命评估方法

说明书

本发明提供了一种乙烯裂解炉炉管寿命评估方法，发明针对特定客户，某特定炉型(原材料，炉管尺寸，成分)，不同温度段，不同使用年限，取样品，做包括磁通量，化学，力学，焊接，等分析，并保留一定的样品作为标准样品，根据标准样品建立定制化的数据库，以此数据库为基础，通过检测数据来评估乙烯裂解炉炉管的剩余使用寿命、力学性能、焊接性能等。为客户提供更准确、更全面参考和指导。

技术领域

本发明属于检测技术领域，尤其涉及一种乙烯裂解炉炉管寿命评估方法。

背景技术

乙烯裂解炉用于加工裂解气，种类有双辐射室、单辐射室及毫秒炉。乙烯裂解炉是乙烯生产装置的核心设备，主要作用是把天然气、炼厂气、原油及石脑油等各类原材料加工成裂解气，并提供给其它乙烯装置，最终加工成乙烯、丙烯及各种副产品。乙烯裂解炉的生产能力及技术的高低，直接决定了整套乙烯装置的生产规模、产量和产品品质，因此乙烯裂解炉在乙烯生产装置乃至整套石油化工生产中都起到龙头作用。

裂解炉主要由高温合金材料炉管和炉膛组成，其炉管作为乙烯生产的反应容器，需要长期承受高温蠕变(900-1100C)，外表面氧化，内表面渗碳，管内结焦和热疲劳和热冲击等多种因素的作用。此外，炉管还会发生显微组织变化，出现弯曲、结碳、开裂、机械侵蚀及减薄等情况。

随着炉管内表面渗碳作用，炉管的内表面形成渗碳层，其没有任何力学性能，剩余有效壁厚承受着不同的应力，炉管出现裂纹的可能性增大。因为渗碳现象受温度，介质等影响，炉膛内因为温度分布不均匀性，或者内表面介质扰流不同，炉管的渗碳不均匀，局部过热可能导致渗碳现象加剧，局部有效壁厚下降过快，局部炉管材料出现裂纹的可能性更高。

如果后期要对相关材料进行焊接时，因为炉管渗碳严重，以及渗碳层影响炉管热塑性，易产生裂纹从而导致炉管可焊性能下降。

因为工艺参数及原材料不同，炉管的渗碳不均匀，局部位置可能偏高。也因为众多干扰因素，相关数学模型对其的预测误差较大。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种乙烯裂解炉炉管寿命评估方法，本发明中的评估方法针对不同材质、工况下的乙烯裂解炉炉管进行数据收集和分析，提高了炉管寿命预测的准确性。

本发明提供一种乙烯裂解炉炉管寿命评估方法，包括以下步骤：

A)提供与待检测炉管使用工况相同的不同使用年限的样品，检测所述样品的磁通量、力学性能、化学成分和焊接性能，并建立力学性能与磁通量、化学成分与磁通量、焊接性能与磁通量之间的对应关系；

所述工况相同包括炉管材质相同、尺寸相同、管内通入介质的种类、温度、压力相同、炉管温度段相同；

B)利用装载有渗碳检测设备的爬管装置对待检测炉管的不同温度段进行检测，获得炉管在不同温度段的磁通量检测数据；

C)根据所述步骤A)中的对应关系和所述步骤B)中得到的磁通量检测数据，确认待检测炉管的剩余寿命、力学性能、焊接性能和渗碳量。

优选的，所述力学性能包括常温拉伸性能、高温拉伸性能、常温硬度和高温持久性能中的一种或几种。

优选的，所述炉管的不同温度段为距离炉膛地面1～4米高度处的底部段、距离炉膛地面4～8米高度处的中部段和距离炉膛地面8～15米处的高部段。

优选的，所述步骤B)中，使用渗碳检测设备带有的打磨部件对待检测炉管段进行打磨，并记录打磨前的磁通量检测数据和打磨后的磁通量监测数据。

优选的，所述步骤B)中的检测为无损检测。