某大型氨厂，二段炉下游第一废热锅炉系卧式火管锅炉，日本日立公司生产，型式为简单列管形式，其中含有多项专利技术，包括中心管旁路蝶阀的设计，图1是蝶阀与中心管连接结构简图。该形式的锅炉在我国大型氨厂首次应用，设备在安全运行5年后，中心管旁路蝶阀阀颈焊缝区域，开始出现裂纹，最后发展到从裂纹处断裂，导致蝶阀整体脱落，造成设备损坏和全厂事故停车。本文对裂纹的产生原因进行分析，并介绍改进措施，富通新能源销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料。
2、裂纹原因分析
蝶阀的材质为Incoloy 800H，属铁一镍基高温合金，设置在废热锅炉的出口管箱中，用于调节出废热锅炉的工艺气温度。裂纹的产生部位在蝶阀的高颈法兰与中心管之间的焊缝区域，呈无序网状向两侧发展，位置如图1所示。从以下几个方面对致裂原因作一探讨。
2.1晶间腐蚀
Incoloy 800H钢在593—816℃之间受热将出现晶间腐蚀倾向，其最敏感的温度在650℃左右，影响这种倾向的主要因素，是合金中的碳含量、Ti/C比值、固溶处理的温度和晶粒尺寸等，其实质是晶界上出现贫铬、富镍区。废热锅炉出口管箱的工艺气温度是588℃。正常生产中蝶阀保持一定的开度，未经换热的工艺气从此经过，因此蝶阀的环境温度在600～700℃之间，正好落在晶间腐蚀的最敏感温度区域。
2.2应力腐蚀
Incoloy 800H钢种具有良好的抗应力腐蚀性能，但其性能的优劣要受合金成份、热处理条件、冷变形和受力条件等的影响。旁路蝶阀系现场安装，没有进行热处理，残存的应力无法消除，蝶阀本身处于换热前后温差较大的两种气流之间，存在较大的温度梯度和热应力，再者，蝶阀没有连接支撑，其重量均集中在蝶阀与中心管的焊接部位，亦即裂纹部位，使其受到额外应力的作用，综合这些因素来考虑，蝶阀与中心管焊接部位，存在较大的应力腐蚀倾向。
2.3金相组织观察
对断裂处试样进行金相组织观察，发现在其组织晶界中有黑白相间的条带征状，而且裂纹也起源于这些条带上，经能谱分析发现，这种条带特征实际上是晶界上出现了贫铬、富镍，并伴有部分渗氧后的成份偏聚。这种缺陷再伴以因自重而产生的额外应力和振动，这些条带的前沿在尖端应力场的作用下，形成微小裂纹，并逐步扩展，最终形成贯穿性裂纹。
3．故障及处理情况
在装置正常生产的情况下，废热锅炉出口管箱测温点出现温度飞升，当班操作人员准确判断是该蝶阀故障，而非误报，为保证设备和下游高变触媒的安全，果断停车．拆开此处人孔后看到，中心旁路蝶阀从高颈法兰焊缝处断裂，蝶阀及鼠笼落在管箱区，导致生产中大量高温转化气直接吹向此处测温点。
在缺乏备件的情况下，为了尽快恢复生产，根据此处上下游的热量分配关系，结合实际运行情况，经过精心计算，设计、制作了一套盲头限流器，以代替原蝶阀，图2是其轴侧图，盲头圆板用两层3mm厚的Incoloy 800H板材加工而成，盲头的入口限流孔直径为+88mm，长度为1000mm，在后端500mm区域内开孔，分布孔数较原鼠笼的减少一半。安装时，将盲头一端插入中心管内500mm，将另一端用三条均布拉筋将其固定到废热锅炉壳体上。
装置开车运行后，一切正常，上下游各点温度正常，说明设计的盲头限流器及其安装是成功的。
4、小结
4.1Incoloy 800H钢具有优良的耐应力腐蚀性能和抗晶间腐蚀能力，同时具有较高的高温机械强度；
4.2在设计上，如果使用温度在650aC左右，应尽量降低该合金的碳尽量、Ti/C比值等，以优化其抗晶间腐蚀倾向；
4.3在设计上，应尽量优化其受力状态，避免受到额外应力的作用。
