丁苯橡胶装置胶粒水管道开裂原因分析及防护

采用宏观检查、光谱分析、金相分析、能谱分析等方法对胶粒水管道的开裂进行了检测分析,结果表明裂纹起源于管道内表面,并呈树枝状扩展,具有典型的应力腐蚀开裂特征。从助剂、溶解氧、焊接接头等影响因素分析胶粒水管道的开裂原因,发现其为氯化物应力腐蚀开裂,而金属组织耐蚀能力差、焊接残余应力大、腐蚀介质易积聚等特点则是导致氯化物应力腐蚀开裂出现在胶粒水管道焊接接头部位的主要原因。胶粒水管道材质升级为316L不锈钢后,有效延长了胶粒水管道的开裂时间,缓解了管道的频繁泄漏。     

醋酸乙烯装置精馏塔回流管道开裂失效原因分析

某企业醋酸乙烯装置的醋酸乙烯精馏塔塔顶回流管道频繁发生泄漏，通过材质分析、宏观及微观形貌分析、介质成分分析、金相组织分析等方法，结合工艺流程，对回流管道失效原因进行了分析，结果表明：回流管道材质为304L不锈钢，管道内介质温度为60℃,存在含水氯化物环境，在焊接残余应力和结构应力作用下，管道发生了氯化物应力腐蚀开裂。建议从材质升级、减少液态水析出和控制氯离子含量等方面采取措施，以减缓回流管道开裂。     

管道焊接残余应力的分布与控制

本文综述了对304不锈钢管道焊接残余应力开展的研究。焊接残余拉应力诱发晶间型应力腐蚀开裂,可采用感应加热应力改善法、散热焊接法和背层焊接法来控制残余应力,从而提高管道抗晶间型应力腐蚀开裂的能力。     

S-Zorb烟气管线弯头焊缝失效分析

介绍了S-Zorb烟气管线弯头焊缝腐蚀开裂情况,对开裂部位进行了外观检查发现弯头断裂失效部位在焊缝附近区域,内壁裂纹清晰,有多处二次裂纹产生。对弯头开裂部位取样,利用电镜扫描、电子能谱等技术对失效焊缝样品进行化学组成和金相热力学分析。在装置停工期间,生成连多硫酸,导致管线焊接处内壁出现晶间腐蚀,并在应力作用下发生应力腐蚀开裂,形成自内壁向外壁的扩展裂纹,最终导致弯头的腐蚀开裂失效。从这些现象可以得出管线失效的主要原因是典型的奥氏体不锈钢在连多硫酸中发生沿晶应力腐蚀开裂。文章对材质的选择以及停工过程中如何防止应力腐蚀开裂提出了建议。     

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.     

制氢装置中变气空冷管线腐蚀开裂原因分析及应对措施

通过观察管线焊缝处裂纹形貌、晶间腐蚀裂纹形貌及断口形貌,对构件所处的工艺环境和应力情况进行化验分析以判断腐蚀开裂原因。结果表明:晶间腐蚀裂纹形貌与发生应力腐蚀的裂纹形貌一致,构件所处的工艺环境中含有二氧化碳、氯离子和水,形成了酸性腐蚀环境,且构件焊缝处存在焊接残余应力。开裂构件材质为0Cr18Ni9,焊接时被加热到450~850℃发生敏化,使晶界的抗腐蚀能力降低。因此,制氢装置中变气空冷管线焊缝处的开裂是在这几种因素的共同作用下导致的应力腐蚀开裂。     

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。     

硫黄回收装置液硫泵蒸汽回流管失效分析

摘要：硫黄回收装置液硫输送泵的蒸汽回流管多次发生开裂,开裂位置均为焊接接头部位,裂纹起源于焊缝焊趾,沿环向扩展,最终扩展至弯头母材,开裂长度达半周以上;外弯处焊缝错边量约1mm,内弯处存在整圈1．5mm高的未熔合。文章对液硫输送泵蒸汽回流管的开裂弯头进行了宏观检验、成分分析、金相检验和能谱分析,并结合工艺条件、对腐蚀机理和检测结果进行了失效分析,通过分析得出蒸汽回流管开裂主要是由于焊接质量不高、金相组织不均匀和热处理不好等原因导致焊接结构存在高残余应力,这些残余应力在连多硫酸环境下发生应力腐蚀开裂所至;提出了更换材质减少应力腐蚀开裂和控制焊接成型质量避免焊接缺陷的建议。     

焦炭塔底部进料管线弯头焊缝失效分析

介绍了焦炭塔底部进料管线腐蚀开裂情况,对开裂部位进行了外观检查。弯头断裂失效部位发生在环焊缝附近区域,且沿周向开裂,裂纹平直,而裂纹扩展方向与焊接断面基本一致。对开裂部位弯头取样,进行化学组成及金相热应力分析和硬度测试,对腐蚀产物进行化学组成分析。根据生产工艺、介质组成和分析结果确定了失效的主要原因：随着装置原料劣质化,经过10 a运行后,管线高温硫腐蚀加剧,降低了管线的承载力;由于焊缝处存在异种钢的焊接,所使用的309不锈钢导热系数较321不锈钢略小,加之前者的外壁温度又低于后者,使309钢产生较大的轴向拉伸引力,导致焊缝处存在热应力、焊接残余拉应力,在高温硫腐蚀和异种钢焊接的共同作用下导致了焊缝开裂。     

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。     

制氢装置腐蚀泄漏情况分析

近年来某公司制氢装置不同部位相继发生腐蚀泄漏,给装置带来巨大的安全隐患。装置采用烃类蒸气转化法制取氢气,伴随反应生成气冷却到135℃,过剩水蒸气凝结成水并与CO2形成碳酸,使系统奥氏体不锈钢0Cr18Ni10Ti管道焊缝敏化区域内局部晶界贫铬区发生严重腐蚀,即晶间腐蚀,奥氏体不锈钢焊接产生的应力会促进腐蚀的进行。不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,但Cl-会局部破坏不锈钢表面具有保护作用的钝化膜,发生点蚀,不锈钢发生点蚀与Cl-的浓度、Cl-与SO2-4比值及温度有关,点蚀产生的蚀坑将形成裂纹源,裂纹中富集的Cl-和H+在温差应力的作用下将加速裂纹扩展。制氢变压吸附系统原料中无明水,但吸附塔进口管线排凝管道为一死腔,在吸附塔压力周期性变化过程中,死腔内存留的解吸气将有微量的明水析出,与CO2构成酸性腐蚀环境,引起排凝管上的孔蚀泄漏。     

制氢装置中变气管道异径管开裂原因分析

文章通过对制氢装置中变气管道使用的操作条件、工艺介质进行分析;对异径管道裂纹进行宏观观察、渗透检测;对管道母材进行了硬度测试、金相观察、化学成分分析;对裂纹断口进行宏观、微观检查。发现管道上裂纹由内壁起源,呈弧形向外壁扩展,断口平齐未见明显的塑性变形和腐蚀结垢特征,且裂纹几乎穿透整个壁厚;管道小头端母材中有大量的滑移线,显微组织为奥氏体加形变诱导马氏体组织,具有典型的冷作硬化特征,还有少量孪晶;管道母材硬度值不符合奥氏体不锈钢硬度值不大于190 HB的规定,且管道大头、小头端外壁硬度差别较大。由此得出异径管道成型后未进行最终固溶处理是导致开裂的最根本原因,并对此类不锈钢管件在使用中如何防止开裂提出了相应的防护措施。     

Incoloy 800H合金的应用和性能分析

通过对耐热耐蚀合金Incoloy 80 0H的性能分析 ,指出它与普通奥氏体不锈钢相比具有较优的抗氧化性能、耐蚀性和高温蠕变强度。针对催化裂化装置同轴式沉降再生器内部所用Incoloy 80 0H焊件易出现裂纹的问题进行分析 ,认为在施焊过程中由于合金凝固时有低熔点金属或化合物的液态膜残留在晶界区 ,该合金具有高的焊接热裂纹敏感性 ,若焊材选择不当 ,焊丝填充不充分、缺少保护气等将导致晶间裂纹产生。提出了该合金采用TIG焊接防止热裂纹产生的措施。     

焊后热处理对12Cr18Ni9与Q355D异种钢焊接接头硬度和耐蚀性的影响

针对奥氏体不锈钢12Cr18Ni9与低合金钢Q355D的焊接,采用E308L-16和E309L-16两种不同型号的焊条进行了焊接工艺试验,并对焊接接头进行了450℃、 650℃和850℃不同温度的焊后热处理。利用金相显微镜、维氏硬度计和晶间腐蚀试验对焊接接头组织和性能进行了分析。结果显示,焊缝微观组织主要由奥氏体和少量的铁素体组成;焊缝和12Cr18Ni9母材硬度随着热处理温度升高而不断下降,Q355D母材硬度随热处理温度的升高呈现先降后升的趋势;650℃热处理的焊缝晶间腐蚀最为严重,450℃和850℃热处理的焊缝晶间腐蚀相对较轻。研究表明,焊接材料及焊接工艺的选择较为合理,热处理温度对焊缝与母材的硬度和抗腐蚀性能有一定的影响,焊后热处理温度应该避免晶间腐蚀最严重的温度650℃。     

N08825镍基合金复合管件加工技术及耐蚀性研究

为了避免高H2S/CO2油气田用管道的电化学腐蚀损伤和应力腐蚀开裂问题,以某天然气净化厂原料气管线拟使用的N08825镍基合金复合管为例,研究了其加工技术及耐蚀性能。研究结果显示,N08825镍基合金复合管力学性能及SCC性能均满足中石化普光气田净化厂原料气管线安全隐患治理工程SEI《焊制复合钢管、管件规格书》要求。结果表明,通过控制大直径镍基合金管件加工工艺并在复合管内表面涂刷防护剂,可确保复合管件成型质量及高H2S/CO2环境下的抗应力腐蚀开裂性能。     

马氏体不锈钢HFW管线管的开发

研究开发了一种具有良好可焊性和抗湿CO2腐蚀的马氏体不锈钢合金及HFW焊管。通过合金成分优化设计、金相组织观察、力学性能试验、钢管外观尺寸及防腐性能试验,所开发的钢管外观尺寸、母材和焊缝的力学性能及金相组织等满足设计目标要求,与传统马氏体不锈钢管相比,具有更精确的外观尺寸。试验结果表明,新型可焊接马氏体不锈钢可以生产薄壁高精度管线管,可以用气体保护技术进行HFW焊接;HFW钢管不需焊前预热和焊后热处理,管体及焊缝所有性能满足油气井湿CO2腐蚀的服役环境。     

16Cr奥氏体不锈钢高频焊接参数对焊缝组织性能的影响

为了分析16Cr不锈钢高频焊接参数对焊缝组织性能的影响,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和拉伸、弯曲试验,分析了不同高频焊接参数下1Cr17Mn6Ni5N不锈钢(以下简称16Cr不锈钢)焊缝组织与性能的变化情况。结果表明:16Cr奥氏体不锈钢高频焊随着焊接速度的增加,焊缝成形性能变好;焊缝中δ铁素体的含量随焊接热输入的增加先增后减,同时伴随σ脆性相析出;对于壁厚3.4 mm的16Cr奥氏体不锈钢,当焊接速度为10 m/min、焊接热输入为2.9 k J/cm、并配以适当的挤压力和开口角时,焊缝成形及焊接接头硬度匹配良好,且焊缝抗拉强度接近母材抗拉强度,焊缝显微组织以奥氏体+δ铁素体为主,但由于焊缝存在大量氧化物夹杂,焊接接头韧性较差。