制氢转化炉下猪尾管再生处理应用探讨

宫乐磊，程贵健

（中国石油大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163711）

某石化公司炼油厂加氢二车间制氢装置设计产氢能力为4×104m3/h，操作时间8 000 h/a。制氢装置是以烃类水蒸汽法制氢，主要原料有大庆油田所产的油田气、加氢裂化装置所产的加氢裂化干气、加氢精制装置所产的加氢精制干气及加氢裂化低分气、加氢精制低分气与重整氢PSA提浓解吸气和水蒸汽。经原料湿法脱硫部分、精制部分、反应部分、PSA提纯部分等工艺过程，生产出纯度为99.9%的工业氢气［1～3］。

1 存在问题

制氢转化炉于2004年8月28日投运，截至2018年检修期已运行14 a。2018年8月10日检修期间，炉管3-28、3-33、3-40下猪尾管与炉管加强头焊缝位置发生断裂，8月13日1-37相同位置发生断裂。为查找断裂原因，对尾管及加强头表面着色渗透探伤，检测无问题。8月12日对断裂位置加强头及猪尾管做渗碳检测，其中断裂尾管3-28渗碳最高值170，3-33渗碳最高值310，3-40渗碳最高值274，1-37渗碳最高值201，在与其它尾管检测值对比后发现，断裂的猪尾管渗碳情况较严重。发生形变而未断裂的猪尾管渗碳值均在120以下。

管材出现渗碳后，使渗碳区域内的显微组织发生变化，主要表现在碳化物增多且粗大。碳沿炉管内表面向基体内部扩散渗入，形成大量密度较低的碳化物。由于渗碳层与非渗碳层膨胀量不同，将在层间引起很大的内应力，内应力的作用及渗碳层晶界强度的相对降低，会导致开裂［4］。渗碳可使尾管材料性能发生变化，机械性能降低，蠕变强度和韧性降低，因此会发生提前失效或破坏。……