炼油厂裂解装置冷换设备不锈钢封头开裂原因分析

某炼油厂裂解装置冷换设备不锈钢封头发生开裂,通过残余应力测试、渗透检测、测厚、硬度测定、化学成分分析、氢含量测定、拉伸试验、冲击试验、金相分析、断口分析、能谱分析和断裂韧性试验等方法对发生开裂的封头进行了综合分析。结果表明：造成封头开裂的主要原因是封头的直边段在制造成型过程中出现严重的材质脆化现象;投用前的封头存在陈旧性裂纹,在冷换设备运行过程中,在残余应力和工作载荷共同作用下,裂纹快速扩展,形成穿透性裂纹,使材料发生脆性断裂,最终导致封头发生泄漏。     

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。     

奥氏体不锈钢封头裂纹成因分析

异丙苯碱洗槽材质为奥氏体不锈钢,封头在停车过程中发生泄漏,检查之后发现封头存在大量裂纹,对装置安全生产影响较大。为分析封头裂纹产生原因,及时采取有效措施,避免再次发生类似故障,对异丙苯碱洗槽封头裂纹进行了多方面分析,分析结果显示异丙苯碱洗槽的裂纹属于设备制造缺陷及介质腐蚀导致的奥氏体不锈钢应力腐蚀。并提出了相应的改进措施。     

D-410精制塔塔底封头筒体连接区域应力腐蚀力学原因分析

对D-410精制塔塔底封头与筒体连接区域进行了详细的有限元应力分析和强度评定,得到了该区域应力分布规律。计算分析结果表明,这个区域存在一个沿整个圆周分布的周向拉应力带,实际裂纹均沿轴向方向,符合应力腐蚀应力状态,结合材料的应力腐蚀敏感性和塔底介质存在硫化物、Cl-和溶解氧等情况,可以确定裂纹缺陷是应力腐蚀,而不是强度破坏。     

1500m^3液化石油气球罐残余应力分析

1台 15 0 0m3的 16MnR液化石油气球罐 ,建造时经过整体热处理 ,运行 4a后在检修中发现大量裂纹。用X射线法对该球罐进行了系统的残余应力测试 ,分析了大量裂纹与残余应力水平的关系。对出现裂纹最多的区域和未见裂纹的区域分别进行考察 ,结果表明 ,焊缝附近残余应力总体水平较高 ,内壁赤道带焊缝处残余应力高达 0 .72σs,显示当初的热处理效果不理想。球罐大修补焊及整圈热处理后在相同位置重新进行测试 ,结果表明 ,残余应力大幅度降低 ,整体下降约 5 0 % ,热处理效果良好。同时解决了X射线应力仪现场垂直方向测试的技术问题     

单塔汽提装置汽提塔封头开裂原因分析

某石化分公司检验时发现汽提塔上封头外壁与筒体焊接的焊缝附近出现多处裂纹,通过取样进行宏观检查、化学成分分析、硬度试验、金相检验、扫描电镜分析及能谱分析,并结合保温材料Cl~-检测,认为:在封头外部保温层含Cl~-和水的腐蚀环境中,封头焊缝区综合应力和敏感介质共同作用,使得敏化的奥氏体不锈钢发生晶界开裂,最终导致封头与筒体焊接的热影响区发生了沿晶型应力腐蚀开裂。     

乙烯装置氢-甲烷分离器上封头开裂泄漏原因分析

某石化公司乙烯装置1号氢-甲烷分离器D30304上封头保温圈支撑板上方母材发生纵向开裂,被迫切出装置临时停工检修。通过现场裂纹宏观观察、渗透检测、硬度检测、铁素体检测、金相组织分析、断口分析及能谱分析,对其亚稳态奥氏体不锈钢上封头开裂原因进行分析,结果表明:奥氏体不锈钢封头冷加工成型过程中产生形变马氏体,低温临氢工况促使大量马氏体组织形成,在应力作用下导致封头不锈钢产生氢致开裂。提出以下建议:根据使用的工况确定合适的加工工艺;对于低温临氢环境下使用的冷冲压成型的奥氏体不锈钢设备,必须进行固溶化处理。     

MTO装置甲醇转化反应器顶封头裂纹故障分析

某甲醇制烯烃(MTO)装置反应器在运行过程中,顶封头焊缝出现裂纹,造成产品气泄漏。随后的停车大检修期间,对反应器进行检验,在泄漏裂纹焊缝附近又发现1条未贯穿裂纹。对未贯穿裂纹进行取样,并委托专业检验单位对裂纹进行宏观检查和化学成分、铁素体含量、硬度、金相、断口、射线能谱等微观分析,从反应器的设计、制造、安装、使用情况等方面对裂纹的成因进行了分析探讨。结果显示：裂纹具有沿晶开裂的特征;奥氏体不锈钢焊接特性和高温特性产生的高温蠕变以及顶部椭球形封头应力分布特征存在的失稳结构是裂纹产生的内在原因,顶封头因保温失效而产生温差应力瞬时峰值是裂纹产生的外部诱因。     

双相不锈钢复合板制常压塔顶封头内表面开裂原因分析

某炼油厂在停工检修时发现,由双相不锈钢爆炸复合板制造的常压塔顶封头内表面存在大量裂纹。通过对塔顶封头裂纹部位进行理化检验,结合其服役的腐蚀环境和制造工艺等因素,对裂纹产生原因进行了分析。分析结果表明:因制造过程导致双相不锈钢爆炸复合板损伤,在特定腐蚀环境中,该损伤造成了设备失效。提出了预防这种失效的建议和措施。     

焦炭塔热处理后复合板筒体复层焊缝裂纹原因分析

某炼油项目的焦炭塔焊接热处理后,渗透检测发现复合板壳体部分的复层焊缝及热影响区有大量裂纹。文章对裂纹形成的原因进行了分析,认为裂纹是由于焊接过程控制不当,产生晶间的微裂纹或微观缺陷,在热处理过程中应力松弛,使焊接时产生的微裂纹(或夹杂等缺陷)扩展。现场复层焊缝修复合格后,能够满足设计要求,可以安全使用。     

冷旋压封头力学性能的试验研究

测定了冷旋压封头不同部位的残余应力和不同规格封头的力学性能,并就封头各部位的变形对母材及焊缝金属的影响进行了分析。作者最后指出,成形后再经热处理可消除冷旋压封头的残余应力,并能恢复其力学性能。     

进口旋压封头表面裂纹原因分析

封头在旋压过程中因加工硬化及磨削应力导致裂纹产生,这些残余应力如不及时进行去应力退火,造成封头表面在残余应力作用下产生延迟裂纹     

石化装置不锈钢焊后稳定化热处理问题的分析与对策

介绍了石化装置中连多硫酸应力腐蚀开裂(PTA SCC)的原因、奥氏体不锈钢的敏化温度、焊后稳定化热处理的目的,以及在焊后稳定化热处理和538℃以上高温环境长期使用时稳定型奥氏体不锈钢焊缝及热影响区出现再热裂纹的不同原因,分析了工程设计中对稳定型奥氏体不锈钢如何合理地要求焊后稳定化热处理,并提出了降低焊接残余应力的措施以及防止稳定型奥氏体不锈钢焊缝及热影响区产生再热裂纹的措施。     

一起JFE-HITEN61OU2钢制球罐应力腐蚀开裂案例分析

对珠海某企业1台4000m~3丙烷球罐进行定期检验,发现球罐焊缝处存在多条裂纹。运用宏观检测、硬度测试、金相分析、扫描电镜及能谱分析等方法,并将该材料应力腐蚀开裂与Q345R材料非应力腐蚀开裂裂纹对比分析,结果表明:该球罐焊缝处裂纹主要是在特定海洋气候环境下承受拉应力,导致应力腐蚀开裂。本文为海洋气候环境下的球罐防腐提出了建议措施。     

D-510脱气塔塔底封头裙座连接区域应力腐蚀力学分析

一定的拉应力或压力容器金属内部残余拉应力是产生应力腐蚀的三个必要条件之一。文章对D-510脱气塔塔底封头与裙座连接区域进行了详细的有限元应力分析和强度评定,得到了D-510脱气塔塔底封头裙座连接区域的应力分布规律。分析结果表明,该区域具备产生应力腐蚀的力学条件,裂纹方向与应力状态完全相符;产生缺陷的原因不是强度破坏。综合材料对应力腐蚀的敏感性和塔釜介质含有Cl~-和溶解氧的情况,可以判定缺陷是应力腐蚀造成的。     

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。     

冲压复合板封头焊缝裂纹原因分析及修复工艺

针对不锈钢复合板20R＋410S封头热加工成型后焊缝裂纹产生。从410S不锈钢的焊接性、封头拼缝焊接接头工艺的复杂性以及封头热加工环境的影响等方面分析了裂纹形成的原因，并提出修复措施，制定焊接修复工艺，取得了较好的效果。     

制氢装置中变系统管道腐蚀开裂原因分析

介绍了某石化公司制氢装置中变系统不锈钢管道多次发生腐蚀开裂的情况,通过分析确定裂纹形成的主要原因是奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂。从机理分析,在温度60~150℃时,二氧化碳腐蚀产物厚而疏松、易破损,所以中变系统管道出现裂纹现象较多。通过对腐蚀部位材质检测,其名义材质为0Cr18Ni10Ti合金,但实际不含钛成分;硬度值在HB 230以上,也高于此类材质要求硬度指标HB 187。这些问题说明供货材料合金组织控制不良,在施工过程中焊接工艺又参差不齐,最终导致焊接部位存在过大的残余应力,这些残余应力先破坏了焊接热影响区的晶间钝化膜,再形成点蚀坑并逐步形成裂纹。通过采取消除应力、水质控制、材质升级、操作优化等措施,取得良好效果,确保了装置的长周期运行。     

乙二醇反应器泄漏原因分析

某乙二醇装置板材材质为SA543的列管式反应器运行20个月后,其下部环焊缝出现了裂纹,导致蒸汽泄漏。后对出现裂纹的焊缝部位取试样进行了化学成分、金相分析、硬度检测、应力腐蚀开裂敏感性分析等相关试验。试验结果表明,化学成分满足要求;硬度值偏高;金相分析发现试件A有3处裂纹和1处焊接缺陷,其中一条裂纹长约6.5 mm(裂纹1)、另一条长约10.5 mm(裂纹2),能谱分析微区成分主要为氧和铁元素,局部有磷元素存在。同时分析了反应器焊缝出现裂纹的原因,认为反应器焊缝裂纹是由于应力腐蚀引起的,除了磷酸三钠除垢剂、焊接残余应力等因素外,焊接缺陷和焊接接头的高硬度对应力腐蚀开裂也有一定的影响。用SA345制造水冷却器时,应进行焊后热处理并停止使用磷酸三钠除垢剂。     

加氢装置硫化氢汽提塔封头开裂的分析

通过外观、着色、金相、断口、腐蚀产物及腐蚀介质综合分析，结果表明汽提塔上封头开裂是不锈钢在湿H2S环境下的硫化物应力腐蚀开裂(SSC)。提出了加强电脱盐管理、适当提高汽提塔顶操作温度、加强上封头外保温管理、改进汽提塔上段及封头材质等措施和建议。