常减压蒸馏装置换热器法兰开裂原因分析

某石化公司在2009年装置检修中发现15台高温换热器的所有接管法兰存在大量长短不等的径向裂纹。经检测发现裂纹分为两种：一种是腐蚀疲劳裂纹;一种是应力腐蚀裂纹。这二种裂纹的性质都属于环境敏感开裂。开裂法兰的化学成分中Cr,Ni和Ti的质量分数低于JB4728—2000《压力容器用不锈铜锻件标准》的下限,同时交货状态下没有...     

常减压装置减压管线法兰裂纹原因分析

某炼厂常减压装置在连续两次停工大修开工期间,减压侧线部分300系列不锈钢法兰热影响区出现开裂。从影响应力腐蚀开裂的材料因素、环境因素、应力因素进行分析,通过检验分析发现不锈钢中的Cr、Ni和Ti含量低于标准要求,C和Mn含量高于标准要求,导致不锈钢敏化造成抗晶间腐蚀能力下降,在装置停工期间法兰表面的硫化物与蒸汽和空气发生反应生成连多硫酸(H2SxO6),同时在法兰锻造、焊接时产生的残余应力协同作用下,导致304、321材质法兰发生连多硫酸应力腐蚀开裂,并有针对性地提出了防护建议。     

0Cr18Ni10Ti不锈钢换热器管束腐蚀开裂分析

某石化公司裂解燃料油加氢装置汽提塔进料换热器0Cr18Ni10Ti不锈钢管束发生腐蚀开裂。采用宏观腐蚀调查、光谱分析、金相分析、SEM观察、EDS分析、XRD分析及腐蚀介质分析等方法,对腐蚀失效换热管的腐蚀情况、化学成分、金相组织、腐蚀产物进行了检测分析,结果表明,换热管固溶处理效果不佳,存在一定的残余应力,断口为解理断裂形貌,裂纹呈穿晶扩展,具有典型的应力腐蚀开裂特征。分析结果认为,换热管的腐蚀开裂为氯化物应力腐蚀开裂,而其本身的残余应力及壳程冷低分油中的氯化物为0Cr18Ni10Ti奥氏体不锈钢换热管发生应力腐蚀开裂提供了必要条件。     

不锈钢换热器管束断裂原因初探

对抚顺石油二厂石蜡加氢装置热高分气冷却器E-3A不锈钢U形管束周向开裂的原因进行了初步探讨,从管束的选材、制造、使用、开裂管子外观检查、金相检验、断口分析、腐蚀产物分析几方面得出结论:不锈钢U形管周向开裂是由于在含有氧化物的高温水和水蒸气的腐蚀介质中引起应力腐蚀破裂,直接原因是管束选用的1Cr18Ni9Ti碳含量偏高,且整体热处理工艺严重失误共同造成严重的晶间腐蚀。对防止应力腐蚀开裂提出了相应的措施。     

高硫化氢油气田石油套管的腐蚀研究

为减少在天然气开采过程中带来的大量硫化氢等腐蚀气体对套管的腐蚀,缓解腐蚀对油套管材料的破坏,有效避免套管断裂和造成巨大经济损失,介绍了套管腐蚀的影响因素,总结了套管腐蚀的三种模型,重点分析了硫化氢腐蚀的成因和特点,表明硫化氢对钢材的腐蚀主要表现形式为应力腐蚀开裂。分析了耐腐蚀油套管管材的材料特性,推荐使用加入了5%(质量分数)镍的新型的Cr13套管,因为Cr在腐蚀产物膜表面大量富集,而Cr元素的活性好,可以迅速渗入介质降低钝化电位而实现抗腐蚀,材料内部表现的更加密实,表面更加光滑。并针对油气田施工过程中的不规范操作导致的套管损坏,提出了规范化措施和相应的解决方案。     

钡盐蒸发器1Cr18Ni9Ti列管失效分析

通过宏观和微观观察与分析 ,对制钡盐蒸发器的 1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢列管开裂原因进行了讨论。认为列管开裂起源于内壁的点蚀坑 ,裂纹的扩展方式为腐蚀疲劳和应力腐蚀开裂。指出消除加工过程的残余应力可防止SCC的发生 ,同时可选用双相钢 ,Cr5Mo、ND钢或 0 8Cr2AlMo做为列管材料。     

蒸汽灭菌器开裂失效分析及预防措施

通过宏观检查、壁厚测定、渗透检测、金相检验、光谱分析、介质成分分析等手段对蒸汽灭菌器内筒与门圈法兰焊接部位开裂原因进行分析。结果表明,开裂原因是304不锈钢制蒸汽灭菌器在含有高浓度氯离子的环境中,并在操作应力和焊接残余应力的作用下,发生应力腐蚀开裂。结合以上分析结果,提出了预防蒸汽灭菌器开裂的措施。     

加氢精制装置汽提塔腐蚀开裂原因分析

中国石油化工股份有限公司广州分公司加氢精制(二)装置汽提塔塔体上半部分设计采用1Cr18Ni9Ti。在制造过程中,上封头与筒体连接的直边残留较大的应力,而且热影响区的晶界有(CrFe)23C6碳化物析出,出现贫铬现象。由于腐蚀介质H2S含量增加、腐蚀环境进一步恶化,从而导致了该部位出现大量的以沿晶开裂为主的应力腐蚀开裂。     

轻烃回收装置工艺设备、管线腐蚀堵塞原因分析

轻烃回收装置原料中含HCl,H2 S和NH3等腐蚀性介质 ,对工艺设备和管线产生了较严重的腐蚀 ,致使设备和管壁壁厚减薄、管线堵塞、1Cr18Ni9Ti不锈钢法兰开裂。经改进“一脱二注”方案 ,不注入氨水 ,而注入不形成垢的有机胺 ,并辅以其他措施 ,收到了较好的效果     

Cr13钢在CO_2/H_2S环境中腐蚀规律试验研究

通过模拟腐蚀环境,采用慢应变速率拉伸方法研究Cr13钢在CO2/H2S环境中的力学性能以及腐蚀规律;利用金相显微镜、扫描电子显微镜观察拉伸断口的微观形貌,分析其断裂机理。试验结果表明：Cr13钢在空气、50g/L的Cl-水溶液、pH为5.0的饱和CO2溶液中的应力腐蚀敏感性不高,表现为韧性开裂;介质的pH从5.0降到4.0,可使Cr13钢在Cl-水溶液中及饱和CO2溶液中的应力腐蚀开裂敏感性增强,使Cr13钢从韧性断裂变为脆性断裂;H2S促进了Cr13钢在水溶液和饱和CO2溶液中的应力腐蚀开裂的敏感性。     

特定条件下的奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂行为

文章研究了退火态1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在78±5℃的纯NaCl溶液和NH4Cl加NaCl混合溶液中的应力腐蚀行为。结果表明,在22%NaCl中试样经1000h试验不发生应力腐蚀开裂。而浸在3%NH4Cl加17%NaCl,5%NH4Cl加10%NaCl,5%NH4Cl加17%NaCl,5%NH4Cl加25%NaCl四种混合溶液的试样经过小于1000h就产生应力腐蚀裂纹或断裂,所以NH4Cl促进了1Cr18Ni9Ti钢在NaCl溶液中的应力腐蚀开裂。依据断口扫描形貌和裂纹扩展途径的金相观察,探讨了在混合溶液中应力腐蚀机制。     

某装置高压法兰的开裂原因分析

某加氢裂化装置高压法兰的垫片槽出现大量裂纹,最大深度达130 mm,长度几乎为整个法兰周长,并且裂纹已经从堆焊层进入母材。针对这种少见的严重裂纹,从宏观检验、无损探伤、金相检验、硬度测定、化学成分分析、断口扫描电镜分析、断口腐蚀产物分析等方面,深入分析裂纹形成、扩展的原因。认为高压法兰固溶处理不彻底,使得材质中存在σ相;介质中含有Cl、S腐蚀性元素;有连多硫酸的生成;设备长期处于临氢条件下以及受多种应力引发的应力集中环境是造成法兰开裂的原因。     

吸收塔顶0Cr13短管开裂原因分析及解决办法

对中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司3.50 M/a重油催化裂化装置吸收塔顶两处材质为0Cr13的短管开裂原因进行分析.根据0Cr13不锈钢特点及其焊接性能,分析了贫气组分、贫气中硫化氢在一定条件下对0Cr13材质的影响、硫化氢对金属的腐蚀和影响.进一步通过吸收塔0Cr13接管的微观组织分析,确定短管开裂主要原因为短管材质硬度远远超过标准,Cr元素含量低于标准要求为造成开裂的内部原因,硫化氢腐蚀和焊接残余应力是短管开裂的外部原因,提出了控制0Cr13短管产生裂纹的关键措施.     

制氢装置中变气不锈钢管件开裂失效分析及对策

制氢装置空冷器入口中变气不锈钢管件多处焊缝热影响区出现穿透性裂纹,通过对失效管件进行宏观检查、射线检测、渗透检测、硬度测试、化学成分分析、金相组织观察、电镜扫描和残余应力分析等检测试验,确定所有裂纹均为沿晶裂纹,呈树枝状分布并在热影响区及母材内扩展;断口形貌具有典型的冰糖块特征,能谱分析显示有大量S、局部存在Cl,晶界Cr质量分数达到20.0%,超过基体中Cr含量;管件局部硬度超过190HB,裂纹尖端的残余应力超过了0Cr18Ni9的屈服应力。从材料方面、介质因素与应力条件三个方面综合分析后,认为管件失效的原因是H2SCO2-H2O酸性腐蚀环境下氯离子、硫化物和残余应力共同作用的晶界应力腐蚀开裂。对失效管线进行了材质升级,消除了装置存在的隐患,并提出了有关的预防措施和建议。     

再沸器不锈钢封头裂纹原因分析

结合某化工厂一台浓缩塔再沸器封头渗透检测中发现的密集裂纹,对再沸器进行了原始资料审查、材质分析、硬度检测、铁素体含量检测及介质分析。结果表明:0Cr18Ni9不锈钢封头在成型应力、温差应力作用下,由于Cl-的存在,导致发生了应力腐蚀开裂。     

加氢装置空冷器出口管线法兰焊缝开裂原因

从宏观、微观、工作环境、腐蚀机理、连接结构及选材等方面分析讨论了加氢装置高压反应空冷器出口下法兰管线焊缝发生开裂的原因 ,指出焊缝热影响区硬度偏高、焊接质量较差等原因导致了应力导向氢致开裂。对相应对策也进行了介绍。     

酸性水汽提脱硫化氢塔人孔法兰开裂原因分析

中国石油化工股份有限公司西安石化分公司硫磺回收装置酸性水汽提脱硫化氢塔上部人孔法兰基体出现环向裂纹,严重影响装置安全生产,分析其原因如下:①从材料敏感性来看,失效人孔位于顶部第2段填料的下方,冷进料从该填料段的上方进入,对进料组分进行分析后判断该法兰开裂为湿硫化氢环境下的应力腐蚀开裂,C1-仅起到促进作用;②存在人孔组合件制造不合理,制造方错用筒节材质为304奥氏体不锈钢,与法兰S11306异种材质焊接性能差,造成焊缝脆硬;③人孔法兰采用平焊法兰导致焊接应力及螺栓紧固应力不均匀,从而使腐蚀加速,裂纹进一步扩展.采取措施:更换法兰或筒节材料,同为0Cr13Ⅱ或304L(本次检修材质选为304L);降低焊接应力,优选焊接工艺并进行热处理;控制塔顶温度为30～40℃,在满足工艺操作条件下,避开腐蚀区间.     

几种合金元素对油套管钢H2S／CO2腐蚀的影响

利用失重挂片实验、硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）实验方法，结合EDS分析技术研究了抗硫钢中含有的几种化学元素对H2S／CO2腐蚀的影响。研究表明：Mo和Ni含量的升高可以提高抗硫钢在高温下的耐均匀腐蚀性，Cr元素含量的增加，更有效地提高了低温下的抗蚀性能；材料化学成分及含量是影响抗硫钢在H2S／CO2环境下的腐蚀速率随温度变化规律的主要因素之一；合金元素Mn，Ni和Cr等元素含量的提高一般可以改善抗硫钢耐均匀腐蚀性能，但对硫化氢应力腐蚀不利。     

苯酐换热器应力腐蚀开裂原因分析

简述了0Cr18Ni12Mo2Ti不锈铜应力腐蚀裂纹的产生机理,分析认为锅炉给水中Cl^-浓缩导致了苯酐换热器管束的开裂。根据裂纹产生的机理提出了相应的解决方法。     

减压塔顶水冷器支撑梁开裂失效分析

某石化公司进行常规检修过程中发现减压塔顶水冷器发生严重腐蚀。该水冷器设备材质为304不锈钢,在运行过程中发生明显孔蚀,并且伴有支撑梁的开裂行为。该水冷器管内介质为循环水,壳程介质为油气,入口温度为95℃,出口温度为47℃。通过金相显微镜和扫描电镜对失效件裂纹及孔蚀形貌进行表征,并通过电子能谱和洛氏硬度仪对支撑梁失效件、腐蚀产物进行了电子能谱扫描和材质硬度分析。结果表明,支撑梁材质Ni和Cr元素含量偏低,不符合304不锈钢标准,材质硬度为HRC 32,远超过设备硬度设计要求,在腐蚀产物中检测出硫元素和氯元素的存在。综合以上结果,减压塔顶水冷器支撑梁开裂行为主要是由于设备材料硬度大于HRC 22,在油气中的HCl及H_2S遇到冷凝水形成HCl-H_2S-H_2O酸性环境下,发生了典型的湿H_2S环境下的应力腐蚀开裂。针对该失效机理,提出了相应的防护措施。