乙烯裂解炉维护检修中的无损探伤技术

　　扬子石化公司乙烯裂解炉，自1987年投运以来。经历了多次计划外检修。由于裂解炉管的特殊材质(日产为KHR一35CW，国产为ZG4Cr25Ni35WNb)，其焊接也具有其特殊性，特别是在运行损伤后的焊接修复检验。近年来，乙烯裂解炉管的运行寿命评估、无损检测及焊接修复技术越来越受到人们的重视。

l幅射段炉管焊缝的射线探伤

　　炉管常见的损坏型式一般为弯曲变形和炉管轴向开裂。更换和新旧炉管对接是最常见的炉管修复方式。在炉管焊接中，存在以下几种不利因素。

　　(1)炉管长期在高温条件下工作，内壁容易渗碳，使材料的塑性、韧性下降。新旧炉管焊接时，在焊接应力作用下，易形成裂纹并扩展。

　　(2)弯曲、变形的炉管，在坡口组对时，易产生错边和中心偏移，形成应力集中，产生焊接缺陷。

　　(3)对于渗碳较为严重的炉管(从运行时间上来判断)，在打磨坡口时常会有裂纹产生，成为起始的裂纹源，影响整个焊口质量。因此在炉管焊接检验中，我们主要采用了坡口渗透法和射线探伤来控制焊接质量。

　　1.1坡口渗透法

　　在用砂轮机打磨坡口时，常有辐射状磨削裂纹产生，见图1。用着色法检查最为合适，但因裂纹较细、浅、检查中在去除表面多余渗剂时，应格外小心，不能将清洗剂直接喷在受检坡口上，以免裂纹漏检。在确定坡口裂纹已消除干净后，施焊前应对坡口用酒精仔细清洗，以防止渗透剂对坡口金属腐蚀以及产生其它焊接缺陷。

　　1.2焊缝射线法

　　根据中石化《乙烯裂解炉幅射管维护检修规程》规定，焊缝射线透照采用GB3323一87标准，共对4种规格的炉管(必76mmX6.4mm，必102mmX6.4mm，必104mmX6.4mm，必159X6.4mm)探伤。通过对X光底片观察发现:新旧炉管对接焊缝中，多在旧炉管侧的热影响区上出现裂纹(靠近熔合线、没有进入焊缝金属、向旧管母材上扩展)。经解剖发现，裂纹一般都从管内壁发生，扩展到整个壁厚，裂纹走向基本上与焊缝平行，垂直部分较少，多数为与焊缝方向大致平行的纵向裂纹，见图2。产生原因是炉管内壁渗碳，高硬度碳化物聚集、长大，使焊接性能变差，在半熔化及热影响区产生焊接裂纹。

　　1.3射线探伤的局限性

　　炉管的双壁透照如图3所示。为了发现裂纹，应选择合理的透照工艺参数。

　　据有关文献^[lj介绍，裂纹检出率尸与透照角度夕的关系如图4所示。照射角夕镇100时，裂纹的检出率较高且变化不大;照射角超过150时，裂纹的检出率随照射角的增大而显著降低。因而控制好照射角夕非常重要。乙烯裂解炉焊缝上出现的纵向裂纹检测，在执行GB3323一87标准中，都是通过控制拍片时的几何条件、工艺参数来保证裂纹检出率的。实际工作中，我们采用表1来评估射线探伤质量，即当底片上下焊缝影像都能同时在底片上清晰显示，且满足开口间距G)Dtg6时，可以大致估计该张底片对炉管焊缝缺陷检出率。