镍基合金管预防高温损伤需要从选材、制造安装、运行控制到运维监测形成全流程管控,结合其高温服役中易出现的氧化、蠕变、热疲劳等问题针对解决。
首先要精准匹配选材,根据具体高温环境(如温度区间、是否含硫钒等腐蚀性成分、压力水平)选择适配牌号,比如在高温氧化为主的场景选用含铬、铝元素较高的合金(如 Inconel 625)增强氧化膜稳定性,在热腐蚀风险高的燃油 / 燃气环境则优先抗硫钒的牌号(如 Hastelloy X),从源头提升抗高温损伤能力。
制造与安装环节需严格控制工艺,通过优化锻造、轧制流程保证管材内部致密无疏松、夹杂等缺陷,避免这些缺陷成为后续蠕变的应力集中点;焊接后必须及时进行固溶处理或稳定化处理,消除焊接残余应力和敏化区,防止高温下应力叠加引发蠕变开裂,同时管道布局要充分考虑热胀冷缩需求,合理设置膨胀节,减少温度变化时的热应力集中。
运行过程中需稳定工况控制,尽量避免频繁的温度波动,防止反复热胀冷缩导致热疲劳裂纹,严格将运行温度、压力控制在设计范围内,不超温超压以减缓蠕变速率,同时控制介质成分,比如减少燃料中硫、钒含量,或对高温介质进行预处理,降低热腐蚀风险。
此外,还需加强运维监测与防护,定期采用超声检测监测管壁氧化减薄情况、涡流检测排查内表面裂纹,及时发现蠕变鼓包、氧化层剥落等早期隐患,必要时可在管表面涂覆 aluminide 等高温防护涂层,进一步增强抗高温氧化和热腐蚀能力,确保管材在高温环境下长期稳定服役。