反应器裂纹分析及对策

反应器是延迟焦化装置的主要设备之一,属于二类反应容器,循环周期为24小时,温差变化很大,由于该设备间歇性运行,因此局部产生较大的温差应力和疲劳应力,结果在薄弱部位产生表面裂纹,并不断扩大甚至发展成穿透性裂纹,产生高温油泄漏,严重时造成较大的火灾事故。2013年11月30日发现反应器裙座与筒体焊缝热影响区附近有近300mm的环向裂纹,局部深度已经渗透母材,通过打磨内外焊缝,筒体四周焊缝进行局部热处理,并定期对这些薄弱部位进行无损检测,加强工艺操作管理,延缓了裂纹的扩大,起到了预防裂纹扩大及防止高温油泄漏的目的。     

S Zorb管板组件反吹接管裂纹故障分析及处理

介绍了S Zorb反应器过滤器的基本结构、设计及操作参数以及管板组件反吹接管焊缝产生裂纹、泄漏及修复的情况。从设计、制造、安装、管理4个角度分析了泄漏原因,认为管板与反吹接管焊接结构设计不合理;设备运行中存在疲劳应力;焊缝存在原始缺陷;由于泄漏导致管板工况变化;焊缝部位出现再热裂纹是这次事故的主要原因。管板利旧时没有做必要的检验,缺陷没有及时发现则是导致泄漏的另一原因。为此提出以下改进措施:将管板与反吹接管的焊接形式由角焊缝改进为对接焊缝;增加焊缝硬度检验和接管水压试验工序;安装时要求反吹系统管线无应力配管;加强设备备件质量管理等。     

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。     

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。     

某X65钢级输气管道环焊缝泄漏失效分析

针对某X65输气管道环焊缝泄漏失效问题,通过无损探伤、硬度试验、金相组织分析、扫描电镜分析等方法,对钢管环焊缝进行了分析研究。分析结果显示,焊接接头组织未见明显异常,但裂纹附近存在疏松组织,该疏松组织主要元素为铁和氧,以及少量铝、硅、钙、硫元素。研究表明,该疏松组织为焊接时未清理干净的焊渣,在外力和内压作用下,夹渣处裂纹相互贯穿形成穿透性裂纹,裂纹由内表面向外表面扩展,导致焊缝产生开裂而发生泄漏。     

基于Ansys的大直径压力容器筒体与封头对接焊缝应力分析

大直径压力容器筒体与封头的对接环焊缝及附近区域是压力容器设计、制造及检验等环节重点关注的部位,由于封头与筒体连接部位存在环焊缝,与本体材料相比,焊缝的自身缺陷使其承载强度存在不足,加之筒体与封头几何结构的差距,使得环焊缝区域产生边缘应力,本文通过对封头和筒体进行三维建模,然后用Ansys软件对边缘处进行薄膜应力及弯曲应力分析,为压力容器的设计提供了理论依据。     

工艺冷凝液管线泄漏原因分析

某化工装置工艺冷凝液管线在服役过程中多处发生泄漏.泄漏管线宏观检查和无损检测结果表明,泄漏集中在焊缝及周边母材区域.采用化学成分分析检验、金相组织分析、断口形貌分析、腐蚀产物形貌及成分分析等方法对泄漏部位裂纹及腐蚀坑进行检测检验,结合管内工艺流体特性进行综合分析,认为管线内壁附着物下产生的酸性环境是导致管壁发生点腐蚀的...     

某输气管线环焊缝泄漏失效分析

为了分析某输气管线环焊缝泄漏失效原因,预防类似事件发生,通过磁粉检测、夏比冲击功测试、金相分析和扫描电镜等方法对环焊缝泄漏原因进行了分析。结果表明:环焊缝存在原始裂纹是管线发生泄漏的主要原因,受补焊作业影响,原始裂纹在焊接时已经形成,在附加应力、运行压力及焊接残余应力的共同作用下,焊接裂纹优先在晶粒粗大和高应力处等敏感位置相互连接,最终发生泄漏。建议提高管线焊接质量,并加强无损检测力度。     

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。     

X70输气管道对接环焊缝开裂原因分析

某X70输气管线在进行环焊缝隐患排查时,发现1处环焊缝存在裂纹缺陷。通过宏观形貌分析、无损检测、力学性能试验、金相分析、扫描电镜及能谱分析等对失效环焊焊缝进行了试验分析。结果表明,环焊缝的抗拉强度、夏比冲击韧性和弯曲性能等均符合SY/T 0452—2021标准的要求。裂纹断口表面呈黑褐色,为高温氧化后的形貌。裂纹尖端存在沿晶裂纹,因而该裂纹应是在焊接过程中产生,具有焊接热裂纹的特征。裂纹内存在非金属异物,经过能谱分析,其成分主要为Na、Mg、Al、Si、Ti和Mn等元素,判断该非金属异物为焊接药皮产生的熔渣。管道对接环焊缝中的裂纹是在焊接过程中形成,焊缝金属中存在焊接药皮产生的焊渣,在应力的作用下,该裂纹在内焊趾处应力较大的部位扩展后形成开裂裂纹。     

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。     

吸附塔焊缝裂纹分析及预防措施

某石化公司炼油厂在用的吸附塔属于易疲劳容器,年使用压力交变次数达45 000次,在未满设计使用寿命时,容器圆筒体焊缝局部发生穿透性裂纹。经过对该塔焊缝的棱角度检查,筒体和封头的壁厚测试,筒体纵、环焊缝的磁粉和相控阵检测,焊缝TOFD (超声波衍射时差法)检测,对裂纹附近焊缝及母材进行硬度检测,对母材、焊缝、裂纹进行金相组织分析及化学成分分析等,确定焊缝裂纹是由棱角度超标导致的应力集中和疲劳应力共同作用产生的,据此提出压力容器制造过程中棱角度的控制措施。     

MTO装置347H反应器焊缝开裂原因分析与修复

某石化公司MTO装置反应器材质为347H,于2011年10月建成投用.2017年9月,在反应器封头环焊缝附近首次发现裂纹,2018年5月2日停产检修,在封头环焊缝位置再次发现较大裂纹,且多处出现微裂纹.通过扩检、缺陷消除及合于使用评价,同时制定严密的运行监控措施,保证了装置平稳运行.文章从多个角度对焊缝开裂进行了原因分...     

螺旋埋弧焊管焊缝热裂纹的形成与预防

阐述了螺旋埋弧焊管焊缝热裂纹缺陷的检验特征及形成原因,分析认为：焊缝金属中存在液态薄膜和焊缝结晶过程中受到拉伸应变共同作用是螺旋埋弧焊管焊接热裂纹产生的主要原因,液态薄膜是产生热裂纹的内因,拉伸应力是产生热裂纹的外因。并从钢板和焊接材料化学成分的控制、钢管成型过程控制、焊接工艺控制等方面提出了消除热裂纹的措施。     

甲乙酮水合反应器缺陷修复与安全评定(一)——缺陷修复

甲乙酮装置水合反应器在投用后的多次定期检验中,发现焊缝中存在着较多的超标埋藏缺陷,内壁复合层的焊缝表面有较多的凹坑、气孔、夹渣、机械损伤等缺陷,复合层本体上有大量的微小圆坑,一些圆坑边缘有裂纹产生。经分析认为,反应器制造时质量控制不严是焊缝中缺陷形成的主要原因,衬里层表面裂纹是应力腐蚀环境下在表面缺陷周围产生的开裂。根据焊缝埋藏缺陷和衬里层缺陷的特征,提出了有针对性的处理方案。     

一台甲醇合成塔的检验裂纹分析

介绍了一台内径3600 mm甲醇合成塔的检验案例,对检验中发现的内件支撑角焊缝裂纹、下封头内表面进出口热水管对接焊缝横向裂纹形成原因和主要影响因素进行了分析,并提出了预防措施。     

加氢反应器焊接热裂纹原因分析及修复

在对某炼油厂加氢反应器进行首次检验时,发现其筒体环焊缝外部出现裂纹,通过化学成分、金相、硬度分析等方法确定裂纹的性质是焊接热裂纹,对裂纹进行修复处理。     

加氢改质装置反应器馏出物管道裂纹失效分析

中国石油哈尔滨石化公司加氢改质装置在使用过程中,发现该装置的反应器馏出物管道上的引压接管和主管道连接角焊缝发生泄漏。借助金相分析、光学显微镜、扫描电镜和能谱等手段对管道材质、裂纹形态、扩展方式以及断口表面进行了分析。结果表明:该馏出物管道开裂是由于焊接质量问题造成的应力腐蚀开裂。     

X90螺旋埋弧焊管焊缝横向裂纹分析

为了提高X90螺旋埋弧焊管的焊缝质量,推动其工程服役的快速发展,对X90螺旋埋弧焊管的焊接接头以及焊缝横向裂纹进行了金相分析,并对横向裂纹的产生原因进行了分析与讨论。焊缝横向裂纹显微形貌和能谱检验结果表明,在焊接工艺不稳定情况下,制管工序中焊缝承受的多种拉应力叠加后作用于焊缝内残留焊剂部位,导致该部位的拉应力超越材料强度极限引发裂纹萌生和扩展;横向裂纹在纵向截面上起源于焊缝中的残留焊剂,由内焊缝向外焊缝扩展,而其在水平截面上由焊缝向母材扩展;随着远离起裂源点,裂纹断口形貌呈现由准解离断裂向解离断口渐变,整体表现出脆性断裂特征。     

厚壁型不锈钢管道应力腐蚀开裂及对策

对甲醇一氧化碳变换管道焊缝裂纹进行宏观和微观分析,对裂纹内腐蚀产物进行X射线分析,认为SUS304厚壁型不锈钢管道在焊接过程中焊缝区域极易产生微裂纹、敏化等缺陷,这是厚壁型不锈钢管道发生应力腐蚀开裂的重要内因;高温下含高水分、适量氧气、微量氯离子的水煤气介质是不锈钢管道产生应力腐蚀开裂的重要外因;而由于温差变动造成的热应力是管件疲劳开裂的另一个重要外因。采用铬钼低合金钢管道输送高温水煤气是适宜有效的,但其耐均匀腐蚀性较差,生产过程中宜加强监测,以确保安全。