浅谈炉管安全判断流程上应注重的问题

运行4年后立式HP#Nb炉管向火面的表面金相组织，炉管沿长度方向的组织变化在役炉管沿长度方向受热是不均匀的，如入口处就比出口处的温度低，在长期服役的条件下或受到超温影响，其组织差异就显而易见了。一根立式HP#Nb炉管运行4年后，炉管115m和7m处向火面的表面金相组织。炉管115m处由于是较高温度区，其块状碳化物聚集程度明显比7m处严重。炉管115m处由于是较高温度区，其块状碳化物聚集程度明显比7m处严重。炉管115m处金相组织中晶内弥散的碳化物已经聚集，而7m处金相组织中晶内弥散的碳化物还没有完全消失。根据炉膛温度的分布规律和炉管的几可结构，炉管这种沿长度方向的组织差异还是有一定规律可循的。但是受到异常超温的炉管，组织的变化就变得复杂化了。超温温度、超温运行时间、冷却方式等都会对#78#CPVT通过微观组织分析进行在役炉管的安全诊断炉管组织变化产生影响。受到超温影响的炉管某些部位可能会发生相变，产生正常运行下不会出现的组织。

　　一根立式20g炉管在一次火烧超温事故中，超温后急冷发生组织变化的形貌。被火焰直接灼烧的部位，温度超过相变Ac1线，使炉管奥氏体化，在随后的急冷中产生相变，出现贝氏体组织。而炉管上部由于超温不严重，没有产生明显组织变化，仍保留铁素体加珠光体组织。因此，在对这种经过火烧超温发生组织相变的炉管，进行安全诊断时，应集中考虑炉管发生相变部位的性能变化。

　　320g超温急冷的组织变化，炉管在圆周方向组织性能的变异炉管的向火面与背火面由于受热不同，会沿圆周方向产生组织上的差异。一根使用6年的HP#Nb炉管向火面和背火面的金相组织。炉管向火面的组织除正常组织外出现明显的孔洞及新碳化物相（M7C3）。背火面的金相组织为正常组织（奥氏体和颗粒状M23C6）。

　　由于向火面长期温度过高，在晶界发生相变、启裂。这说明炉管向火面由于温度较高，组织性能损伤就相对严重。因此，一般炉管安全诊断都是以向火面为对象。

　　经过超温急冷发生组织相变的炉管，在圆周方向上组织性能会存在着更为复杂的差异。使用6年的HP#Nb炉管向火面和背火面的金相组织图5Cr5Mo炉管3m处硬度测试结果根超温Cr5Mo炉管3m位置沿圆周方向硬度测试结果。炉管沿圆周方向硬度变化很大，最高硬度值为HB413，最低硬度值为HB198。金相组织分析发现硬度最高处为弥散点粒状贝氏体和沿晶界分布的粒状碳化物，硬度最低处为明显块状铁素体、细片状珠光体及点粒状碳化物。这种组织形态的差异，使炉管沿圆周方向力学性能也产生明显的不同。沿炉管硬度最高和最低处纵向取样测试的力学性能。结果表明，炉管最高处的抗拉强度是最低处的3倍，而最高处的冲击韧性只是最低处的三分之一。炉管这种明显沿圆周方向组织性能的差异，使得炉管不能正常服役。该炉管在火烧超温后又使用了一年，就发生了明显的弯曲变形。因此，在炉管安全诊断过程中，应该重视炉管沿圆周方向可能存在的组织差异，通过表面硬度测试一般是能够检查出这种差异的。