乙烯裂解炉炉管是乙烯生产装置的核心部件,由于服役环境复杂苛刻,炉管常常未达设计寿命就发生提前失效。炉管的过早失效不但造成了极大的资源浪费,而且也对企业的安全生产构成了严重隐患。本课题以发生腐蚀失效的两根辐射段炉管为研究对象,通过化学成分分析、宏观形貌观察、金相检查、扫描电镜和元素能谱等分析手段,判明了两段炉管的损伤机理分别为高温硫腐蚀和高温氧化腐蚀。为更准确的找出失效原因,对加氢尾油和石脑油的馏程进行了实验测定和对比分析,结果表明当管内温度处于加氢尾油终馏点附近时腐蚀杂质的局部偏聚是造成失效的介质因素,从而解释了炉管为什么只在特定部位和特定介质中发生腐蚀的问题。借助CFD软件对管内流体流动状况进行有限元模拟,定性分析了不同炉管焊缝结构对管内流体流动状态的影响及变化规律,证实了炉管焊缝结构不连续处会形成局部紊流,加速该处的腐蚀。最后在综合分析两段炉管失效原因的基础上,提出了针对性的安全对策。实践表明,这些安全防护措施对减少类似失效的发生是有效可行的,该研究具有较强的工程实际意义。