产品使用寿命的预测因素及其使用寿命的规定

产品使用寿命的预测因素及其使用寿命的规定

1.裂解炉炉管

裂解炉炉管在材料设计上通常使用寿命为10万小时，但是，由于受到使用当中的工况情况，通常其使用寿命只能达到5~6年（约60000小时）。裂解炉管在使用时，炉内温度约1000~1100℃，炉管内部输送的材料（介质），管内压力小于1Mp。主要破坏因素是渗碳、物料的冲刷损伤及炉管的蠕变变形破坏。渗碳是由于炉管在高温状态及物料裂解反应产生渗碳，渗碳后的炉管，其塑性急剧下降、发生脆化，极易在外力的做用下产生脆断；物料的冲刷损伤减薄炉管的有效壁厚；蠕变变形会使炉管产生鼓胀、弯曲、伸长等状况，导致壁厚减薄、开裂等。其它如非正常加热升温、降温、超压等操作因素影响不作为正常使用寿命因素考虑。

2.转化炉炉管

转化炉炉管在材料设计上通常使用寿命为10万小时，通常其寿命可以达到10年甚至更长。转化炉炉管在使用中，炉内温度约950~1050℃，炉管内部输送物料（介质），管内正常压力约2.5Mp。主要破坏因素是物料的冲刷损伤、压力破坏及疲劳破坏。物料的冲刷损伤减薄炉管的有有效壁厚；压力破坏主要是受管内物料加压导致高温状态下炉管破损；炉管在长期高温下使用，可导致其产生疲劳，疲劳破坏后的炉管导致龟裂。同样，其它如非正常加热升温、降温、超压等操作因素影响不作为正常使用寿命因素考虑。

3.连退线、镀锌线、热处理线等炉辊、辐射管

3.1 炉内辊

炉内辊主要是在炉内传送钢板、钢卷，其破坏力主要是应力及表面磨损。在使用过程中，受到钢卷、钢板的拉力、重量压力，可以导致炉辊破断；炉辊表面受到钢卷钢带的摩擦，导致表面拉伤。通常每1~2年对炉辊表面进行一次

机械加工，消除表面的拉伤和损伤。每件炉辊进行一次机械加工将去除约3mm的金属，通常每件炉辊进行3~5次表面加工后，其有效壁厚已经不能满足强度要求，即行更换，寿命终止。如此计算每件炉辊的正常使用寿命在4~5，设计方通常设计在第4年开始陆续更换新辊。同样，其它非正常加热升温、降温、超压等操作因素影响不作为正常使用寿命因素考虑。

3.2辐射管

辐射管在上述生产线上使用时，利用内加热将热量辐射至钢卷钢带，对钢卷钢带进行加热。设计方对辐射管的设计使用寿命是三年，第三年开始至第四年陆续更换新的辐射管。辐射管的主要破坏形式是受热变形、泄漏烧损、疲劳损坏、应力破坏等。辐射管内部加热干烧，无介质冷却通常设备相对于石化炉管的停炉周期要短很多，每季度甚至每月都会停炉检修，其频繁升温、降温过程，加剧辐射管的变形、疲劳。另外，辐射管的内壁是铸态的，未进行内孔机械加工去除内表面的非致密金属，其相对强度不如石化的炉管。辐射管的安装也是一个很重要的环节，由于不断的升温降温，其热胀冷缩产生的应力很大，如果安装的伸缩余量预留不符合规范，将会导致应力破坏，此时，往往使用3~6个月后就会产生应力破坏，表现的方式是在应力集中的位臵发生断裂。同样，其它非正常加热升温、降温、烧嘴失控误操作等操作因素影响不作为正常影响寿命的考虑。

3.3 耐热垫块

耐热垫块用在步进梁式加热炉的水梁上，作为支撑大型钢坯、钢板与水梁之间的过渡材料工件，起到隔热、高温耐磨的作用。主要破坏形式是磨损。使用温度在600~1200℃不等，根据炉子不同温度段选择不同的材料，设臵不同的使用温度。步进梁式加热炉通常包括预热段、加热段、均热段，依次使用的耐热垫块材料分别为

Cr25Ni20、Co20、Co40-Co50。使用工况比较恶劣，同时受重力、压力、高温、摩擦、炉内火焰直射产生表面烧损氧化等。所以，对于此类产品，无法给定合理的使用寿命期限，通常使用厂家根据使用工作面磨损的程度判断，磨损达到10mm后，水梁上的耐热垫块的水平面不足以满足使用要求，产生钢坯、钢板输送不顺畅时，即行更换新的耐热垫块。生产制造、检验时，按设计要求进行相关控制，满足制造条款即可。