آنالیز تخریب لوله های تشعشعی کوره های واحد کراکر اتان

در اکثر موارد، مدت زمان کارکرد لوله های تابشی در واحدهای پتروشیمی کمتر از مدت زمان طراحی آنها است، که یکی از مهمترین مشکلات واحدهای صنعتی به شمار میرود. عوامل مختلفی منجر به شکست، تورم و خمیدگی لوله ها میشود. این تحقیق به بررسی مکانیزم اصلی از کار افتادگی کویلهای فولادی G 4852 Micro درون کوره های کراکینگ در صنایع پتروشیمی میپردازد. جهت بررسی خواص مکانیکی لوله ها آزمون سختی بر روی این قطعات انجام شد. همچنین طیف سنجی پراش انرژی پرتوی ایکس (EDS) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) جهت بررسی ریزساختاری، ویژگیهای مورفولوژیکی فازهای موجود و ترکیب شیمیایی نمونه های کویل از کار افتاده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج آزمونها نشان داد سختی نمونه ها از سطح داخلی به سمت سطح خارجی لوله افزایش مییابد که دلیل آن نفوذ کربن به سطح داخلی و کروی شدن کاربیدها و نهایتا کاهش سختی میباشد به طوری که مقدار آن در نزدیک سطح داخلی برای دو نقطه متفاوت به ترتیب 174 و 170 ویکرز و در دو نقطه متفاوت در نزدیک سطح خارجی 192 و 198 ویکرز بود . از طرفی با گذشت زمان تعداد کمی حفرات خزشی در ساختار مشاهده شد که نشان میدهد لوله ها هنوز وارد مرحله سوم خزش نشده است. همچنین میکرو ترکهای ایجاد شده در اثر تشکیل فازهای ترد در سطح داخلی و خارجی لوله ها و تنشهای حرارتی وارد شده در طول خاموش و روشن کردن کوره باعث شده است تا این لوله ها به جای 100000 ساعت کار پس از 38000 ساعت قرارگیری در شرایط کاری تعویض گردند. تغییر آلیاژ، کاهش تعداد شات-دان ها و شوک های حرارتی و یا اصلاح سطح توسط پوشش دهی میتواند باعث افزایش عمر لوله های کراکینگ شود.