VI加氢装置加热炉炉管检测方案-2014

浙江省特种设备检验研究院 2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案 6.3 壁厚测定

加热炉炉管的壁厚测定，原则上根据每台加热炉炉管的规格、材质和使用年限情况，确定检测比例和点数，检测部位包括直管和弯管（以甲方现场交底为准）。下列部位应增加测厚比例：

（1）制造成型时壁厚减薄部位； （2）宏观检验时怀疑有缺陷的部位；

（3）在燃烧火焰顶部附近温度较高部位和温度波动较大的部位； （4）工作环境比较复杂的部位；

（5）工作介质粘度较高的炉管和易结焦的部位。

由于在温度较高部位，炉管壁厚往往易出现迎火面比背火面薄的现象，因此对于该部位的迎火面应当增加测厚比例。超声波测厚时，如发现母材存在夹层缺陷时应增加测定点，或用超声波探伤仪检查夹层分布情况。如果发现异常情况，应增加测厚比例，确定壁厚异常区域的大小。如壁厚减薄严重，应强度校核。

直管段长在0 ~7000mm，检测3个截面； 7000~10000mm，检测4个截面； 10000~12000mm，检测5个截面

12000mm以上 检测6个截面

6.4 炉管外径测量

采用外径千分尺对炉管进行外径测定，抽查比例应与炉管材料、炉膛温度、介质等因素相适应，如果发现变径等情况则适当增加测定比例，抽查部位到现场后确定。外径胀大参考值：

① 合金钢胀大比例≤2.5%； ② 碳钢胀大比例≤3.5%；

当外径胀大程度超过参考值时，应进行炉管安全评定或更换炉管。 外径检测主要反映炉管的蠕变程度，其定级表为：

蠕变程度 未蠕变 轻微蠕变 蠕变 碳钢炉管 ≤2.0% 2.0%~3.5% ≥3.5% 合金钢炉管 ≤1.5% 1.5%~2.5% ≥2.5% 接受状况 可以接受 需要扩大检测比例 需要扩大检测比例，进行炉管安全评定或更换炉管 如果考虑因原始制造时带来的外径差异（直径允许最大偏差为+1%D），则因先对焊缝接头处的外径进行检测，确定原始制造时的偏差，再将该偏差率ū（焊缝接头处外径÷公称外径）作为因子修正后作相应的炉管外径判别。

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浙江省特种设备检验研究院 2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案 6.5射线检测

对加热炉炉管对接焊缝进行射线检测，抽查比例一般≤30%，同时根据加热炉情况和甲方要求而定，如果用其他监测方法检查出有问题的部位在需要用射线检测复查的情况下进行射线检测。拍片应甲方要求最好在3天内完成。具体数量可以由乙方提出，在与甲方沟通后可适当调整，检测部位也应选择下列部位： （1）宏观检验时怀疑有缺陷的部位； （2）制造过程中有返修的部位； （3）表面无损检测发现缺陷的部位；

（4）炉管宏观检验中发现有腐蚀、裂纹、鼓胀部位附近的焊口； （5）需要重点检验的部位。 6.6 超声波检测

对于炉管对接焊缝不适合射线检测，应采用超声波探伤，抽查比例一般≤30%，具体根据加热炉情况和甲方要求而定。检测部位参考射线检测部位。 6.7 表面无损检测

对温度较高的部位或者异种钢焊接接头一般抽查5%~20%的焊口数进行表面磁粉或检测，如发现超标缺陷，相应增加检测比例。 6.8 硬度检测

对加热炉炉管直管和弯头的对接焊缝和直管母材进行硬度测定，比例一般为炉管数量的20%。对于处于火焰最高处的炉管应加强硬度检验。辐射段炉管一般检测部位选则对接焊缝处及温度较高部位，对流段炉管一般选择对流段两端管板处对接焊缝处进行硬度检测。

焊缝对接接头处应包括焊缝、热影响区、母材三个部位，每个部位测3点取平均值。炉管母材部位硬度检测部位为迎火面处，每处为3点取平均值。

根据标准，各种材质的炉管硬度要求为：

序号 1 2 3 4 5 6 7 材料 20# 15CrMo Cr5Mo Cr9Mo TP347H TP321H TP316L 标准 GB 9948 GB 9948 GB 9948 ASTM A335 ASTM A213 ASTM A213 ASTM A312 硬度要求 不小于90HB 不大于170HB，不小于90HB 不大于187HB，不小于90HB 不大于250HB，不小于90HB 不大于192HB 不大于192HB 不大于192HB 6.9 金相检测

对每台加热炉辐射段炉管进行金相检查，抽检主要部位一是针对温度较高和检测过程中硬度发现异常或者外径膨胀的部位；二是选择温度较低以及硬度正常的部位。对比此两

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浙江省特种设备检验研究院 2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案 处金相组织，判断炉管是否发生珠光体球化、石墨化，或者存在脆硬组织，奥氏体不锈钢是否存在晶间腐蚀。如果对流段炉管出现硬度异常，应实施金相覆膜检测。 6.10 光谱分析

对于碳钢或者低合金钢由于外表面受火焰辐射温度较高，尤其在燃料压力波动或操作调整不当，产生火焰扑管或舔烧炉管的情况。这些部位的炉管因高温产生脱碳，出现短期蠕变，从而影响其使用寿命。因此，采用光谱分析仪对炉管表面温度较高处或外表面氧化皮较厚处进行化学成分分析，同时取样正常炉管进行检测和对比。 6.11 氧化皮测厚

炉管与工作介质在高温下会发生氧化作用，其内表面形成一层氧化膜。这层氧化膜会影响炉管的传热效果。当这层氧化膜厚度达到一定程度，就会引起炉管表面温度急剧升高，甚至发生炉管爆裂。采用高温炉管内表面氧化皮测厚技术现场测量和显示炉管内壁钢基底厚度和氧化皮沉积物的厚度，从而对炉管进行寿命预测与安全管理。 6.12 超声导波检测

超声导波检测技术是应用脉冲回波模式中相对低的频率（典型为100KHz以下）进行检测，可以对结构的大面积区域进行100%的体积检测，能比较全面地反映加热炉炉管的整体腐蚀、内表面结焦等情况，而且检测效率高，检测结果精确可靠。

一般对辐射段抽取5%的炉管进行超声导波检测，以出口炉管检测为主。如在检测中发现可疑点，应配以超声波测厚或者其他无损检测方进行判断炉管情况。 6.13 缺陷评定

根据检验所发现的缺陷，分析缺陷性质、类型、尺寸、形状、部位，并会同有关单位进行讨论是否需要处理，参考有关标准作出评定，对存有不允许的缺陷制定处理方案并加以实施。

7 出具检验报告

在所有检验工作全部结束后30个工作日内，由乙方出具委托检测报告。

8 检验过程的质量控制

检验过程的质量控制严格遵照乙方质保体系进行。

9 其它

9.1 方案在实施前，需经甲方认可；

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浙江省特种设备检验研究院 2014年VI加氢装置加热炉炉管检测方案 9.2 现场检验如遇特殊情况或方案实施有困难需对检验方案进行修改、补充、变更时，需与甲方协商并征得同意后方可作相应的改动；

9.3 检验过程中发现的问题或缺陷要及时通知甲方相关人员，以便做好相应处理。 10. 附录（2014年镇海炼化炼油五部VI加氢装置加热炉检验项目预定表）

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