一则液化石油气管弯头腐蚀失效的分析.pdf

第 3 1卷第 3 期 姚文迪等 ．一则液化石油气管弯头腐蚀 失效的分析 陶 1 2 B区 域 的 放 大 5 0 0 虽然从 图 3中观察到一条触及到外壁但未穿 透到 内壁 的裂纹 ， 但 因应 力腐 蚀 开裂 的裂 纹 是 沿 动力 阳极方 向发 展 ， 而 动 力 阳极 并 不 一 定 沿 径 向 分 布 ， 即不 排除 裂 纹 在 某些 局 部 会 沿 环 向或 轴 向 发 展 ， 这样 在 图 3截 面 上 的裂 纹 就 不 足 以肯 定 裂 纹 起 于外 壁 。而 由图 7和 图 8及 图 9和 图 1 0的 比较 中 ， 可 以判 断 在 服 役期 间 内壁 已发 生 一 定 程 度 的 晶间腐 蚀 ， 内壁 既有 贯穿 壁厚 的 主裂纹 ， 也 有 在 A 区的几 个 晶粒长 度 的小 裂 纹 ， 在 内壁 上 不 止 一 条裂 纹 的特征 与应 力腐 蚀 开裂 可能是 多 源 的特 点相吻合， 所 以实验的结果更支持裂纹起源于内 壁 。弯头内运行的液化气 中含 9 ． 5 的 H。 S和微 量的 H。 O， 在 一定条件 下会 形成硫 化氢 的水溶 液 ， 这是 奥 氏体不 锈 钢 的应力腐 蚀 剂 ， 它构成 本起 破 坏 的环境 因素 。 金 相分 析 的图 1 1 与 图 1 2检测 到 弯头基 体部 分 晶界 间有碳 化 物析 出 ， 产生 了 晶间贫 铬 ， 这 表 明 材料处于敏化态 ， 晶间贫铬导致材料具有晶间腐 蚀倾 向l 5 。同时 ， 金相 形貌 晶粒 大小 不一 ， 局 部存 在晶粒粗化 ， 这会加快晶间腐蚀 。因此 ， 材料的 抗 晶间腐 蚀性 能 降 低 ， 构 成 了本 起 破 坏 的 内部 因 素 ， 即材 料 因素 。 3 结 语 在应力腐蚀剂硫化 氢水溶液 的作用下 ， 处 于 敏化 态 的弯头 内壁 发 生 晶问腐 蚀 ， 形成微 裂 纹源 ， 而 工 作 应 力 和 残 余 应 力 会 促 进 贫 铬 区 的 阳 极 溶 解 ， 发展 成 晶间应 力腐 蚀裂 纹 ， 并最 终贯 穿到 外 壁 、 形 成裂 口 ， 造成 泄漏 破坏 。 4对策 硫 化 氢水溶 液 中发 生 的奥 氏体不 锈钢 的应 力 腐 蚀 开裂是 按 电化 学 腐 蚀 机 理 进 行 的 ， 裂 纹 尖 端 发 生溶 解 的动力 阳极与 阴极 形成 的 闭合 回路必 须 借助于基体 的电子和电解质溶液的离子导电。因 此凡是避免水溶液形成 、 降低液化气 系统 内湿度 的措施 都会 增 大离 子 导 电 的阻 力 ， 从 而 有 利 于 减 轻应力 腐 蚀 倾 向。操 作 中 除 注 意 控 制 和 降低 H O 的含量 外 ， 还 应 注 意减 少 降 温 停 车 次 数 ， 停 车期间要采用通惰性气体保护的措施。考虑到本 起开裂是由晶间腐蚀 引发 ， 采用抗 晶问腐蚀 的不 锈 钢也是 一 个措 施 。 参考 文献 [ 1 ] 机械 工业 沈 阳教 材委会 继续 工程教 育教材 委会 主 编．液化石 油气及 其设 备 安全 技术 [ M] ．沈 阳 东 北 工 学 院 出 版 社 ， 1 9 8 8 1 3 1 4 ． [ 2 ] 胡方．化工设备 中奥 氏体 不锈 钢的应力腐蚀和 防护 [ J ] ．化工 设备与管道 ， 2 0 0 2 ， 3 9 3 5 卜5 4 ． [ 3 ] 韩顺 昌 ， 等编著 ．金属腐 蚀显 微 组织 图谱 [ M] ．北 京 国防 工 业 出版 社 ， 2 0 0 8 2 2 4 ． r 4 ] Go o d a l l ，I ．W ． ，“ Lo we r B o u n d L i mi t An a l y s i s o f Cu r v e d Tu b e s L o a d e d b y Co m b i n e d I n t e r n a l Pr e s s u r e a n d I n Pl a n e B e n d i n g M o m e n t ， ” Re s e a r c h Di v i s i o n Re p o r t RD／ B／ N4 3 6 0，Ce n t r a l El e c t r i c i t y Ge n e r a t i n g B o a r d，E n g l a n d ，1 9 7 8 ． [ 5 ] 陆世英 等．不锈钢[ M] ．北京 原 子能出版社 ， I 9 9 5 55 0 5 51 ． [ 6 ] 罗宏 ， 龚敏．奥氏体不锈钢 的晶 间腐 蚀[ J ] ．腐蚀科 学与 防护技术 ， 2 0 0 6 ， 1 8 5 3 5 7 3 6 0 ． [ 7 ] 李志强．连多硫酸溶液 中奥 氏体不 锈钢的应力腐蚀 开裂 [ J ] ．腐蚀 科学与防护技术 ， I 9 9 5 ， 7 1 5 8 6 5 ． 技术信息 柴油 液 相加氢 S I HT 技 术研 究通 过评 议 由中国石化工程建设公 司和石 油化 工科学研 究 院共 同完成的柴油液相加氢 S I HT 技术研 究于 2 0 1 0年 2月 2 6日通过科技开发部组织 的技术评议 。 新 型 连 续 液 相 柴 油 加 氢 S I HT 是 将 氢 气 和 原 料 油 与反应 器出 口精制油混合 ， 溶解 氢气达 到饱 和的液相 ， 同 时补人适度过量 的氢气 由反 应器底 部 自下而上通 过反应 器 。在反应过程 中液相 为续 液相 。 S L HT技术可 以生产硫含量小 于 5 0 ff g ／ g的柴油 ， 不 需要循环氢系统 ， 投资和操作 费用较 滴流床 加氢技 术低 。 已 申请 中国专利 3件 ， 具 有创 新性 和 自由运 作 权。试验 研究结果可 作 为设 计 大 型 液相 柴 油 加氢 装 置 的基 础数 据 。 中 国 石化 工 程 建 设 公 司 张 维 忠 供 稿