加氢装置TP347材料焊接裂纹分析

根据产生原因不同,奥氏体不锈钢焊接裂纹分为很多种类。近年来,炼化加氢装置的反应炉管及高温、高压、临氢管道多选用300系列奥氏体不锈钢TP347材料,然而工程中347材料焊接时出现裂纹和再热裂纹的现象非常普遍。文章引入一个工程实例,对现场安装焊接过程中出现的某一种TP347材料焊接裂纹问题进行原理分析,找到解决措施。     

加氢装置厚壁不锈钢管道选材及分析

加氢装置操作工况苛刻,如何依据相关标准规范对高压不锈钢管道进行合理选材十分关键,为此详细比较了TP321和TP347两种奥氏体不锈钢的化学成分和力学性能。以某2.0 Mt/a加氢裂化装置反应器之间的管道布置为例,从壁厚计算、管道柔性、价格、加工过程中的问题等方面对TP321和TP347两种材质进行对比分析,认为高温、高压、临氢不锈钢管采用TP347材质,可减少管道对设备管嘴的推力、降低设备管嘴法兰泄漏的风险;计算壁厚可减少20%左右;节省工程投资,减少管道材料费用约13%;高温时形成的大量NbC可以大幅度提高材料的蠕变寿命。但TP347材质在焊接过程中更易出现焊接热裂纹和再热裂纹、加工温度范围窄、应变硬化、动态恢复及再结晶协调性较差等问题,在加工过程中应严格控制TP347材质的裂纹指数和钢材中铁素体的含量。     

加氢装置用奥氏体不锈钢管道焊后热处理探讨

高压加氢装置反应部分工艺管道材质多选用ASTM A312 Grade TP321或ASTM A312 Grade TP347奥氏体不锈钢,部分管道因操作温度和操作压力较高,存在多种腐蚀类型。为提高管道在高温下的抗敏化能力和抗应力腐蚀能力,一般要求管道焊后进行稳定化热处理。随着目前TP321或TP347管道的口径及壁厚数值越来越大,管道焊后热处理后焊缝出现裂纹的问题也日益凸显。国内外对厚壁不锈钢管道是否进行焊后热处理存在争议。通过分析以上两种奥氏体不锈钢管道的热处理类型及不锈钢管道的焊后热处理问题,得出如下结论:加氢装置厚壁不锈钢管道是否进行焊后热处理各有优缺点,是否进行焊后热处理需要根据使用工况、施工条件、管道壁厚等因素综合分析进行评估后确定,并采取相应措施,以保证管道的安全使用。     

奥氏体不锈钢材料制造及使用过程中常见问题及预防

奥氏体不锈钢是炼油化工设备和管道使用量较多的材料,多用于耐腐蚀和耐高温的工作场合。炼化加氢装置高温高压场合工艺管道多采用321型和347型不锈钢,但这两种奥氏体不锈钢在焊接、热处理和使用过程中出现了不少损伤案例。基于上述原因,文章从奥氏体不锈钢热裂纹种类,晶间腐蚀产生的原因、机理以及预防措施方面进行了阐述,可为该领域的相关工程技术人员提供参考。     

TP347厚壁管道焊接工艺研究

TP347属于高碳含铌Cr-Ni奥氏体不锈钢,在焊接过程中,对焊接热裂纹的敏感性较高,易产生弧坑裂纹、液化裂纹;易出现晶间腐蚀,易析出脆性σ相,故需要合适的焊接工艺来避免这些缺陷。     

重叠式高压换热器复合金属材料的焊接方法

辽阳石化公司200万t/a汽油加氢装置的核心设备高压换热器共有4台,每2台上下排列,通过现场焊接形成一组重叠式高压换热器.其材质为复合金属材料(12Cr2Mo1+ TP309L+ TP347),且复层材料在管道内侧,增加了复层的焊接难度及检验难度;且一组重叠式换热器之间需焊接两道焊口,设备水平度很难保证.为了解决这些难题,采取于设备出厂前在复合金属材料坡口处堆焊一层镍合金材料,在现场再进行镍合金材料焊接,大大降低了现场焊接的难度,保证了焊接质量,满足了工艺要求.     

加氢装置TP321奥氏体不锈钢管焊接工艺

结合某石化厂260万吨/年柴油加氢装置用TP321奥氏体不锈钢管焊接施工实践,对焊接TP321奥氏体不锈钢的焊缝及热影响区进行分析,通过焊材的选择,防止焊缝及热影响区出现晶间腐蚀和热裂纹倾向,同时提出了焊接工艺和焊后稳定化热处理的控制措施。     

TP347H不锈钢厚壁管道的焊接

论述了TP347H不锈钢厚壁管道的焊接技术要求．主要包括TP347H的化学成分、焊接性能、焊接方法和焊材选用、热处理制度的确定，以及焊接工艺参数、焊接要求、焊后热处理和焊缝返修等内容。     

主蒸汽母管裂纹原因分析与处理

通过梳理、总结近几年主蒸汽管道产生裂纹的部位及整改措施,并借助理化检验、电镜观察等技术手段做进一步分析,确认主蒸汽母管裂纹为再热裂纹,产生原因是由于管道在焊接过程中线能量较大,热影响区粗晶区晶粒严重长大,在随后的热处理过程中,由于回火温度不足,致使热影响区硬度偏高,且主蒸汽母管长期运行在再热裂纹敏感温度范围区间,在应力集中的部位发生了再热裂纹开裂。针对上述原因,在后续检修过程中采取了有针对性措施加以处理,消除了安全隐患。     

热壁加氢反应器堆焊层表面裂纹扩展初析

介绍了热壁加氢反应器堆焊层表面裂纹的形成、特征、扩展形式以及裂纹扩展对加氢反应器的危害,并提出了热壁加氢反应器的安全评定方法。     

加氢反应器产品制造焊接质量的控制

加氢反应器产品制造采用2.25Cr-1Mo-0.25V等高强度合金钢材料,高强钢碳当量过高易产生焊接冷裂纹,且Cr、Mo、V等强碳化物元素加大了产生再热裂纹的倾向.为避免产品制造过程中产生焊接缺陷,通过对母材及焊材化学成分的匹配、焊接工艺参数的控制,采取合理的焊后热处理工艺等措施,达到了控制加氢反应器焊接质量目的.经焊...     

12CrMo9-10钢埋弧焊接工艺

为了提高12CrMo9-10钢的埋弧焊接质量,在12CrMo9-10钢焊接性分析的基础上,采用焊接工艺试验的方法研究了该材料的冷、热裂纹敏感性。试验显示,焊接最小预热温度≥160 ℃的情况下可以避免焊接冷裂纹;在对原材料微量元素化学成分特殊要求的情况下,不同热处理工艺下焊接接头均未发现再热裂纹的发生。研究表明,通过合理控制焊前预热温度（≥200 ℃）、焊接热输入（≤3.0 kJ/mm）及层间温度（≤250 ℃）,试板焊接并经热处理后可以获得满足相关标准及技术条件要求的各项性能,且焊接接头具有良好的抗回火脆化性能。     

Inconel625与TP347异种钢焊接工艺

广西石化200万t/a柴油加氢改质装置中,部分高压换热器设备的开孔端部堆焊有8 mm厚的Inconel625材料,工程要求在该开孔处接管,接管的材质为TP347,为此需制订合适的焊接工艺。文章首先对Inconel625与TP347异种钢的焊接性进行了分析,而后介绍了焊接工艺措施及有关参数,经过严格的焊接工艺评定试验和现场的控制,最终圆满地完成了该项焊接任务。     

高钢级输气管道裂纹延性扩展及止裂模拟技术研究

为了有助于我国高钢级管道止裂设计研究,使我国天然气管道运行更加安全,综合分析了气体载荷模拟方法和断裂处理方法,以及金属裂纹延性扩展与止裂预测之间的关系。以X90管线钢管为研究对象,基于ABAQUS软件,从天然气状态方程建立入手,研究建立全耦合的管道裂纹动态扩展及止裂数值模拟技术。将金属断裂准则应用于有限元计算中,通过流体、固体、断裂全耦合计算得到输气管道裂纹扩展时的裂纹扩展速度和气体减压波速度,对比两种速度判断裂纹是否可以止裂。     

12Cr2MoWVTiB钢管焊接接头再热裂纹控制措施

为了解决了12Cr2MoWVTiB钢管焊接接头出现再热裂纹的问题,对产品失效件进行了微观金相及硬度检测,对产品焊接工艺进行了分析,确定了裂纹性质及产生原因,并通过提高预热温度以及优化热处理工艺,使焊接接头硬度值、力学性能及金相组织满足产品使用要求,可有效降低12Cr2MoWVTiB材料发生再热裂纹的几率,使产品在高温工况下长期良好运行。     

SPV50Q钢制液化气球罐应力腐蚀分析与修复技术研究

针对SPV50Q高强钢制造的液化气球罐焊缝及热影响区内表面裂纹的问题,分析了裂纹产生的原因及多次热处理后的强度校核,对消氢处理、裂纹打磨、补焊、整体热处理、内防腐等全过程修复技术进行了研究总结,为SPV50Q高强钢的使用和修理提供了经验依据。     

天然气长输管道裂纹的无损检测方法

随着天然气管道铺设越来越多，输送气体压力不断提高，在役天然气管道的安全运行问题受到广泛关注。在管道腐蚀缺陷无损检测技术较为成熟后，天然气管道检测技术的研究重点逐渐转到如何对裂纹缺陷更有效、更准确的检测上。针对天然气长输管道裂纹检测的技术特点和难点，综述了天然气长输管道裂纹缺陷的无损检测方法及其发展趋势，重点分析电磁超声、远场涡流和漏磁检测等方法的特点和不足，探讨利用激光超声和磁致伸缩方法检测天然气长输管道裂纹的可行性，并介绍现有裂纹类缺陷检测信号的定量解释方法和存在的问题，指出加强具有自主知识产权的长输管道裂纹检测技术研究，探索裂纹缺陷定量评价方法的重要性。     

输气管道环焊缝表面裂纹管道极限载荷计算方法

为了便于对天然气长输管道环焊缝缺陷进行准确快速的安全评估,建立了考虑裂纹尖端奇异性的含环焊缝缺陷的有限元模型,计算了不同缺陷尺寸下的管道环焊缝裂纹J积分,分析了焊缝匹配系数及材料硬化指数对J积分的影响,进而研究了基于J积分理论的含缺陷管道的极限载荷影响因素,并在此基础上提出了适用于特定匹配系数和材料硬化指数情况下能够实现J积分及极限载荷快速求解的工程计算公式。研究结果表明:①根据有限元计算结果拟合的工程计算公式具有较高的精度,可以满足较大缺陷几何尺寸范围内J积分求解,实现含环焊缝裂纹缺陷的管道极限载荷求解;②含环焊缝缺陷管道的裂纹J积分与缺陷尺寸、材料属性以及焊缝匹配系数密切相关,含缺陷管道的极限载荷会随着裂纹尺寸的增加而降低,而随着材料硬化指数的增大而增大;③对含环焊缝中心线处表面裂纹的X80钢制管道而言,低匹配焊接管道极限承载能力要弱于高匹配或等匹配焊接管道。结论认为,该研究成果可为现役输气管道的安全评价及完整性管理提供参考。     

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。     

加氢换热器壳程出口弯头开裂失效分析

E30 1B换热器壳程出口弯头与第一个变径接管法兰焊缝处发现一长 2 6mm的横向穿透性裂纹 ,解剖弯头后 ,发现在内壁近缝区还有大量横向裂纹 ,分析确认这些裂纹是起源于焊接延迟裂纹的湿硫化氢应力腐蚀开裂。