乙烯裂解炉炉管是乙烯生产装置裂解炉的重要部件,其服役环境较为严苛。长期服役在高温环境中,炉管往往会出现开裂破坏等现象导致服役寿命低于设计使用寿命。长期在高温下蠕变可能会导致蠕变断裂破坏,潜在危险性较高。为了更好的保障炉管的长期安全运行,对炉管蠕变断裂以及建立高可靠性的寿命预测模型进行试验研究。本文研究对象来自于某石化厂使用的35Cr45Ni Nb M炉管。首先本文用未服役的炉管材料进行蠕变断裂模拟试验,在同一温度与应力下进行试验,利用不同的试验时间获得蠕变试样以及最终的蠕变断裂试样。对试样的微观组织以及蠕变断裂试样的裂纹部位进行观察分析。同时对炉管材料进行持久试验获得试样的断裂时间数据,然后基于L-M参数法,建立炉管的寿命预测模型。论文的主要研究成果如下:（1）对试验得到的蠕变试样和蠕变断裂试样,利用金相显微镜与扫描电镜对微观组织进行观察分析。发现材料微观组织初始组织为奥氏体基体加长条状的一次碳化物。随着蠕变时间的增加,有大量细小晶粒状的二次碳化物析出,聚集在一次碳化物附近,条状的一次碳化物逐渐粗化。蠕变断裂试样的裂纹部位能够看到许多蠕变孔洞,并且有部分蠕变孔洞尺寸较大,沿着孔洞周围有裂纹向前扩展延伸。对于裂纹的萌生,扩展直至断裂,引入断裂力学中断裂韧性参量评价炉管对蠕变断裂的抵抗能力。并研发出能够测量高温蠕变断裂韧性的装置,可以方便快捷地考察材料随着运行时间的延长,其高温蠕变断裂韧性的变化。（2）首先对常见寿命预测方法进行探讨。并深入研究L-M参数法,发现材料特征常数C值对其寿命预测精度影响较大,C值必须是某种材料通过持久试验数据计算得到。并且C值不能适用于其他相近材料,必须保证是某厂家使用某种规范工艺制造的某种材料。然后对炉管材料进行持久试验,得到11组在不同应力与温度条件下的断裂时间数据,运用L-M参数法建立35Cr45Ni Nb M炉管的寿命预测模型。研究总结出一套方法,能够快速评价材料在高温下的寿命情况。为了方便寿命预测研究,基于日本材料研究所（NIMS）已公开的金属材料蠕变持久试验数据,建立金属材料寿命预测模型的数据库。