用高强度Cr-Mo钢制造石油精炼高压容器

<正> 一、前言世界各地使用石油精炼加氢裂解脱硫装置已有近25年的历史。过去这些高压容器多用以2(1/4)Cr-1Mo钢为主的Cr-Mo低合金钢制造。但在重油裂解及煤炭液化等合成燃料的生产工艺中,设备需在高温高压加氢反应条件下运转,原来的Cr-Mo钢在环境强度以及经济性等方面就显得不够适用。加氢裂     

加氢反应器焊缝步冷试验数据优化方法探讨

加氢反应器是炼化装置中的核心设备之一,现均为热壁加氢反应器,其工作环境特殊,因而多采用2.25Cr-1Mo,2.25Cr-1Mo-0.25V,3Cr-1Mo等材质.由于Cr-Mo钢在回火时会产生脆化现象,制造时对回火脆化倾向性评定试验要求较高.而焊缝试验数据受客观因素影响较大,离散度难以控制.文中通过使用Boltzma...     

3Cr-3Mo与H10MOD钢回火稳定性

测量了两种Cr-Mo系钢的退火态、淬火态和回火态硬度,并运用Hollomon-Jaffe和转变速率关系式分别计算了两种钢的回火激活能。结果表明,在600~700℃之间回火时,含有较多C和碳化物形成元素Cr和V的H10MOD钢激活能高于3Cr-3Mo钢,说明H10MOD钢的回火稳定性高于3Cr-3Mo钢。Hollomon-Jaffe和转变速率关系式均可在一定的温度范围适用,然而转变速率关系式计算得到的激活能数值低于Hollomon-Jaffe关系式计算所得激活能。     

热处理规范对Cr-Mo钢焊接头力学性能的影响

高温、高压加氢反应器是加氢裂化和加氢脱硫装置的核心设备,现今大多采用Cr-Mo钢材料,最常采用2.25Cr-1Mo钢.尤其是其中的热壁加氢反应器壳体绝大部分都采用该钢制造.随着冶炼技术的不断发展,这种钢的纯洁性、匀质性、抗氢性能、抗回火性能和综合力学性能也在不断提高和改善,12Cr2Mo1R(H)钢在我国压力容器制造已得到广泛应用,通过对12Cr2Mo1R(H)钢的不同规范的焊后热处理,分别检验经三种热处理规范后该钢的焊接接头性能,结果表明三种热处理规范均能满足技术要求,由于产品制造中实际热处理温度有一定的温差,建议采用690℃焊后热处理规范,可保证获得合格的产品性能.     

2.25Cr-1Mo与2.25Cr-1Mo-0.25V钢冷却转变对比分析

采用相变仪、光学显微镜及扫描电镜研究了2.25Cr-1Mo和2.25Cr-1Mo-0.25V钢冷却转变过程,并分析了钒对其冷却转变的影响。结果表明,与2.25Cr-1Mo钢的CCT曲线相比,2.25Cr-1Mo-0.25V钢铁素体转变区及贝氏体转变区均向右移,并且在现有试验条件下已无法观察到珠光体转变区;钒添加到2.25Cr-1Mo钢中,能够提高钢的淬透性,2.25Cr-1Mo-0.25V钢在48 000 ℃/h冷速下能生成部分马氏体;钒能够细化钢板显微组织,与2.25Cr-1Mo钢相比,2.25Cr-1Mo-0.25V钢在800 ℃/h冷速下组织更为细小。     

制造加氢反应器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢的焊接性能试验

2.25Cr-1Mo-0.25V钢是一种抗氢用钢,该新型Cr-Mo钢与普通的2.25Cr-1Mo钢相比,各方面都有明显的优势:强度及许用应力、最高使用温度高,抗氢性能好,能够满足更苛刻的操作工况的需要,使用该钢的设备质量更趋轻量化.介绍了该钢种开发过程中的焊接性能试验结果,掌握用该材料制造加氢反应器的焊接工艺技术,为应用该种材料制造加氢反应器奠定了基础.     

压力容器用Cr-Mo钢的回火脆性

本文就硅、锰、磷和奥氏体温度对2(1/2)Cr-1Mo 钢回火脆性的影响作了研究。众所周知,这种钢在压力容器用 Cr-Mo 钢中有较高的脆化敏感性.根据这一研究,可以看到以下趋向:(1)减少硅、锰或磷的含量,脆化敏感性就降低;但是减少硅或锰的含量,强度也降低.(2)虽然增加奥氏体化温度助长了脆化敏感性,但是这种方法增加了强度。可以得出结论:在低的硅、锰和磷含量的条件下,尽量降低磷含量或从较高的奥氏体化温度淬火,可以得到强度高而回火脆性敏感性低的 Cr-Mo 钢。     

国产SA-335P91钢的焊接工艺

0前言 SA-335P91（以下简称P91）钢属改良型9Cr-1Mo高强度马氏体耐热钢,是一种在9Cr-1Mo的基础上加入一定量的Nb、V、N等元素,采用纯净化、细晶化冶金技术,以及微合金化和控轧、控冷等工艺,开发出的新一代中合金耐热钢。P91钢以其良好的高温持久强度、热稳定性和高温抗蠕变能力等综合性能,     

9Cr—1Mo钢炉管焊接工艺的探讨

本文介绍了9Cr-1Mo钢的焊接工艺特点,在同材焊接条件下,对9Cr-1Mo钢炉管焊接工艺作了进一步研究和探讨,并在南京烷基苯厂七万二工程F301炉改造中应用,达到了国外工艺水平。     

科技动态

耐腐蚀性能良好的油井管用高强度高Cr钢管的研制据日刊《JFE技报》2005№9报道,日本钢管铸物研究所和知多制造所为克服API-13Cr钢油井管在井下温度超过100℃以上时耐腐蚀性能变差,在高CO2分压下不耐使用的问题,开发出HP13Cr-1、HP13Cr-2和UHP15Cr钢油井管。HP13Cr-1钢的化学成分(质量分数,%)为:C0.025,Si0.25,Mn0.46,Cr13.1,Ni4.0,Mo1.0;HP13Cr-2钢的化学成分(质量分数,%)为:C0.025,Si0.25,Mn0.40,Cr13.0,Ni5.1,Mo2.0;UHP15Cr钢的化学成分(质量分数,%)为:C0.030,Si0.22,Mn0.28,Cr4.7,Ni6.3,Mo2.0,Cu1.0;API-13Cr钢的…     

Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢与TWIP钢组织和腐蚀性能的比较研究

目的 重点探究Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢在中国3块不同油田采出水模拟液中的腐蚀行为,为其在石油管材上的应用提供理论指导。方法 在Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢中添加Cr和Mo元素,降低Mn元素含量,设计制备Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢。采用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢的微观组织进行分析。利用电化学工作站测试Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢在3种油田采出水模拟液中的极化曲线和电化学阻抗谱,并使用扫描电子显微镜(SEM)对腐蚀产物进行微观分析。同时,以相同环境中Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢的腐蚀行为作为对照。结果 Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢组织以奥氏体为主,其晶粒中含有大量层错、退火孪晶和高密度位错结构的马氏体。通过分析极化曲线可知,与Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢相比,Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢在3种油田采出水模拟液中均发生了钝化,腐蚀电位提高,腐蚀电流密度明显降低,分别为1.7、0.08、2.1 μA/cm²。通过分析电化学阻抗谱可知,Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢在3种油田采出水模拟液中均呈现单一的电容回路,极化电阻Rp分别为3 111、5 322、3 582 Ω.cm²,而Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢在3种油田采出水模拟液中呈现1个电容回路和1个电感回路,相应的极化电阻Rp仅为530、273、528 Ω.cm²,远小于Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢。在3种油田采出水模拟液中,Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢试样表面仅存在少量腐蚀产物,而Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢试样表面存在大量的腐蚀产物,并形成了腐蚀产物膜。结论 Cr与Mo元素的添加和Mn元素含量的减少,降低了Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢的堆垛层错能,导致晶粒中形成了大量层错、退火孪晶和少量马氏体。在3种油田采出水模拟液中,Cr与Mo元素的添加、Mn元素含量的减少和晶粒中退火孪晶的形成有效提高了Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢的耐蚀性。     

在役2.25Cr-1Mo钢不同氢含量条件下韧脆转变行为

基于Charpy冲击实验研究加氢反应器用2.25Cr-1Mo钢长期高温服役后的回火脆化倾向.为了研究氢含量对该材料韧脆转变行为的影响,对已发生一定程度回火脆化的2.25Cr-1Mo钢进行电化学充氢处理,分别将试样氢浓度控制在2×10-6和4×10-6.对充氢后的试样进行Charpy冲击实验和慢速率拉伸试验,并对冲击断口形貌进行宏观与微观观察与分析.结果表明2.25Cr-1Mo钢长期高温服役后有较大的氢脆敏感性,充氢使2.25Cr-1Mo钢的韧脆转变温度升高,断口中出现沿晶断裂特征,且随着氢含量的增加,其韧脆转变温度持续升高,沿晶断裂特征所占比例增加.最后对2.25Cr-1Mo钢受回火脆与氢脆共同作用下的韧脆转变机理进行了探讨.     

钒含量对景观雕塑用18Cr-2Mo铁素体不锈钢显微组织和力学性能的影响

研究了景观雕塑用18Cr-2Mo铁素体不锈钢的显微组织和力学性能。结果表明,元素钒的加入对18Cr-2Mo钢的拉伸性能以及晶粒尺寸几乎无影响,但使其低温冲击韧性显著提高。18Cr-2Mo钢的韧脆转变温度从-10℃下降到-30℃。同时,钒的加入增强了18Cr-2Mo钢的耐点蚀性能。     

[英]反应容器用的Cr-Mo钢长期服役后的机械性能和显微组织的变化

<正> 本文研究了1Cr-0.5Mo和2.25Cr-1Mo钢长期服役后的机械性能和显微组织的变化。本研究包括:对运行20年的1Cr-0.5Mo钢反应容器的检查和对曾暴露于服役环境的试样的检验。该反应容器暴露在490～530℃,170000h(约20年)环境下,显示出的室温屈服强度、冲击韧性和蠕变断裂强度的性能与本来的性能比较,都有明显的下     

反应容器用的Cr-Mo钢长期服役后的机械性能和显微组织的变化

本文研究了1Cr-0.5Mo和2.25Cr-1Mo钢长期服役后的机械性能和显微组织的变化。本研究包括：对运行20年的1Cr-0.5Mo钢反应容器的检查和对曾暴露于服役环境的试样的检验。该反应容器暴露在490～530℃,170000h（约20年）环境下,显示出的室温屈服强度、冲击韧性和蠕变断裂强度的性能与本来的性能比较,都有明显的下降。     

2.25Cr-1Mo钢相变塑性的实验研究

试验测定了2.25Cr-1Mo钢贝氏体相变的相变塑性变形,并观测了相变塑性变形随相变进程的演化规律.根据试验结果确定了相变塑性模型.试验测定了应力对2.25Cr-1Mo钢贝氏体最大转变量和相变动力学参数的影响系数.     

2.25Cr-1Mo钢氢致裂纹扩展行为研究

采用电解充氢方法对2.25Cr-1Mo钢氢致裂纹扩展进行试验,并采用甘油测氢法测定了2·25Cr-1Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度.为了进一步了解裂纹尖端的氢浓度大小对裂纹扩展的影响,利用有限元软件对氢在2.25Cr.1Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小.     

2.25Cr-1Mo与0Cr18Ni9钢焊接工艺研究

在筒体母材为2.25Cr-1Mo钢的大型压力容器生产制造过程中,常涉及到0Cr18Ni9不锈钢内构件与筒节2.25Cr-1Mo钢的焊接。阐述了采用药芯气体保护焊(FCAW)方法焊接该类异种钢的有关工艺要素。通过试验分析了如何调整工艺以改善焊接接头易出现脆化组织的情况,以使接头性能满足产品设计要求。     

2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为及回火脆对抗氢致开裂性能的影响

    采用电解充氢方法分别对回火脆态和脱脆态2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为进行实验研究,通过甘油测氢法测定了2.25Cr-1Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度.为进一步了解回火脆对抗氢致开裂性能的影响,利用有限元软件分别对氢在回火脆态与脱脆态2.25 Cr-1Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小.     

P91与10GrMo910异种钢焊接接头特性分析

通过冲击韧度和显微硬度测试及金相组织观察,研究了采用2.25Cr-1Mo型和5Cr-0.5Mo型两类国产焊接材料,按实际焊接要求制备的P91钢与10CrMo910钢异质焊接接头,在二次回火前后的特性.结果发现,焊接接头的韧性受所用焊接材料和焊后热处理条件影响,用2.25Cr-1Mo型焊接材料所焊接头韧性较高,而用5Cr-0.5Mo型焊接材料所焊接头韧性较差,焊后二次回火处理在一定程度上能改善接头组织,提高接头韧性.由于组织变化和碳迁移的原因,在接头异质界面熔合线两侧产生了较大的硬度差,二次回火使接头硬度整体下降,但几乎不影响其分布规律.在靠近P91钢侧的焊缝中存在未混合区.