Ocena trwałości resztkowej rur katalitycznych reformerów amoniaku badaniami NDT

The article presents the results of the stability of the microstructure and properties of catalytic cast pipes in steam reforming conditions. The growing prices of catalytic pipes have resulted in the attempts to prolong of the pipe work above 100,000 h stability. Increasing the time and temperature of operating causes coalescence and coagulation of secondary carbides reducing thus the creep resistance of the alloy. Currently there is no definite and commonly used method to assess the degree of degradation of the microstructure and properties of catalytic pipes. The destructive test methods of catalytic pipes are usually reduced to the assessment of the effects of metallographic creeping process, ie. relative volume and distribution of mikrovoids on the pipe wall section, as well as evaluating the mechanical properties of steel. These methods generally give a clear assessment but require disassembly for testing pipes and replace ment with new ones. The author developed the regression which show a significant dependence of mechanical properties (Rm A5, KCU 2) on the operating parameters of the reformer (PLM, σ) and hardness HB cast IN 519. The equations have been applied to assess the possibility of using non-destructive testing for the assessment of the degree of degradation of the catalyst steel pipe.

W artykule przedstawiono wyniki badań stabilności mikrostruktury i właściwości staliwa rur katalitycznych w warunkach reformingu parowego. Wzrastające ceny rur katalitycznych doprowadziły do analizy możliwości przedłużenia czasu eksploatacji rur powyżej projektowej trwałości 100000 h. Zwiększenie czasu i temperatury eksploatacji powoduje koalescencję i koagulację węglików wtórnych, a tym samym zmniejszenie odporności na pełzanie stopu. Obecnie brak jest jednoznacznej i powszechnie stosowanej metody oceny stopnia degradacji mikrostruktury i właściwości staliwa rur katalitycznych. Niszczące metody badań rur katalitycznych sprowadzają sie zwykle do oceny metalograficznej efektów procesu pełzania, tzn. objętości względnej i rozmieszczenie mikropustek na przekroju ścianek rur, a także ocenę właściwości mechanicznych staliwa. Metody te dają na ogół jednoznaczną ocenę ale wymagają demontażu rur do badań i zastąpienie ich nowymi. Wykorzystując opracowane równania regresji wykazujące istotną statystycznie zależność właściwości mechanicznych (Rm, A5, KCU 2) od parametrów eksploatacyjnych reformera (PLM, σ) i twardości HB staliwa IN 519, wykazano możliwość zastosowania badań nieniszczących do oceny stopnia degradacji staliwa rur katalitycznych.