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摘 要

废热锅炉可以用来回收生产过程中产生的余热，而这种回收热量的方法可以减少能耗，是提高效益的有效方法之一，同时它在经济与能量的重复利用上也有着举足轻重的意义。

在本论文中，主要介绍了高温高压临氢环境下废热锅炉封头常用2.25Cr-Mo钢在服役环境下可能发生的组织变化以及组织变化对性能的影响以及带裂纹废热锅炉的安全评定。首先，简要介绍了废热锅炉种类、结构、性能，着重概述了废热锅炉常用材料即2.25Cr-1Mo钢在这种极端条件下长期使用过程中的使用情况。接着分析和总结了废热锅炉封头在高温高压临氢环境下服役可能发生的损伤和破坏及其损伤和破坏的机理。由于2.25Cr-Mo钢长时间在高温高压临氢的环境下，会发生珠光体球化、脱碳、合金元素的转移、回火脆性、氢腐蚀等损伤，当发生氢腐蚀或其他损伤时，容易导致裂纹的出现，有裂纹的压力容器不能直接报废，为了减少企业损失，需要对含裂纹的废热锅炉进行安全评定，以确定存在的裂纹是否对废热锅炉的安全运行造成危险，从而可以更好地处理废热锅炉在实际生产中的安全可靠地应用。

关键词：废热锅炉；2.25Cr-1Mo ；损伤；氢腐蚀；安全评定

Safety Assessment of Cracks in Head of Waste Heat Boiler

Abstract

Waste heat boilers can be used to recover the waste heat generated in the production process, and this method of recovering heat can reduce energy consumption is one of the effective ways to improve efficiency, while it is in the economic and energy reuse also has a significant significance.

In this thesis, the structure and the influence of the microstructure on the performance of the 2.25Cr-Mo steel in the service environment and the safety assessment of the reactor with the waste heat boiler was possible changed. First of all, the types, structures and performances of waste heat boilers are briefly introduced. The application of 2.25Cr-1Mo steel in the long term use under extreme conditions is emphasized. the possible damage waste heat boiler head in high temperature and high pressure are analyzed and summarized. As the 2.25Cr-Mo steel for a long time in the high temperature and pressure to the hydrogen environment, pearlitic spheroidization, decarburization, alloying elements transfer, temper brittleness, hydrogen corrosion and other damage, when hydrogen corrosion or other damage, Easy to lead to the emergence of cracks, cracks in the pressure vessel can not be directly scrapped, in order to reduce the loss of enterprises, need to crack the waste heat boiler safety assessment to determine whether the existence of cracks in the safe operation of waste heat boiler dangerous, which can be better To deal with waste heat boiler in the actual production of safe and reliable application. KEY WORDS：Waste heat boiler；2.25Cr-1Mo；damage；Hydrogen corrosion；Safety assessment

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1废热锅炉的种类 1

1.1.1按工作压力分 1

1.1.2按蒸发量分 1

1.1.3按水循环方式分 1

1.1.4按气、水流经管内或管外分 1

1.1.5按结构特点分 1

1.1.6按安装形式分 1

1.2废热锅炉的结构及性能特点 2

1.2.1管壳式废热锅炉 2

1.2.2烟道式废热锅炉 2

1.3废热锅炉的用钢特点 2

1.4本文的主要研究内容 3

第二章 废热锅炉失效形式 4

2.1珠光体球化 4

2.2氢腐蚀 9

2.3本章小结 11

第三章 废热锅炉封头内裂纹的安全评定 12

3.1评价 12

3.2压力容器裂纹缺陷的无损监测技术 12

3.2.1声发射检测技术 12

3.2.2磁粉法检测技术 12

3.2.3涡流检测技术 12

3.3压力容器高温高压临氢状态下脱碳珠光体球化氢腐蚀检验 12

3.3.1宏观检验 13

3.3.2金相检验 13

3.3.3测厚检验 13

3.3.4硬度检验 13

3.3.5无损探伤检验 13

3.4压力容器安全评定国内外的研究现状 13

3.4.1国外研究现状综述 13

3.4.2国内研究现状综述 15

第四章 废热锅炉的安全评定 16

4.1前言 16

4.2废热锅炉状况 16

4.3 裂纹的表征 16

4.4缺陷评定 16

4.4.1最深裂纹的评定 16

第五章 总结和展望以及经济性评定 21

5.1总结 21

5.2 展望 21

5.3 经济性评定 21

参考文献 22

致 谢 24

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