加氫裂化裝置設(shè)備及類似設(shè)備的問題及檢驗ppt課件

1、 1 1 了解加氫裂化安裝的原理、工藝流程及特點，以及類似高溫、高壓、了解加氫裂化安裝的原理、工藝流程及特點，以及類似高溫、高壓、臨氫環(huán)境中易發(fā)生的資料損傷類型。臨氫環(huán)境中易發(fā)生的資料損傷類型。 2 2 了解了解2.25Cr-lMo2.25Cr-lMo鋼，以及其它鉻鉬鋼資料鋼，以及其它鉻鉬鋼資料1.25Cr-0.5Mo1.25Cr-0.5Mo、 15CrMoR15CrMoR、3Cr-lMo-1/4V-Ti-B 3Cr-lMo-1/4V-Ti-B 以及加釩鋼的特性，適用范圍和選材根以及加釩鋼的特性，適用范圍和選材根據(jù)。據(jù)。 3 3 了解加氫裂化反響器的構(gòu)造特點，以及類似大型高壓、厚壁特殊壓了解加

2、氫裂化反響器的構(gòu)造特點，以及類似大型高壓、厚壁特殊壓力容器制造要求和檢驗方法。力容器制造要求和檢驗方法。 4 4 討論加氫裂化反響器和類似大型、高壓、厚壁、重要壓力容器制造討論加氫裂化反響器和類似大型、高壓、厚壁、重要壓力容器制造質(zhì)量監(jiān)視檢驗要點。質(zhì)量監(jiān)視檢驗要點。 5 5 討論加氫裂化反響器和類似大型、高壓、厚壁、重要壓力容器定期討論加氫裂化反響器和類似大型、高壓、厚壁、重要壓力容器定期檢驗方案編制、包括內(nèi)容、程序確實定、檢驗工程和方法的選擇，各種檢檢驗方案編制、包括內(nèi)容、程序確實定、檢驗工程和方法的選擇，各種檢測方法的運用目的和技術(shù)特點測方法的運用目的和技術(shù)特點 6 6 各種氫損傷檢測方法

3、、缺陷處置方法和平安性分析。各種氫損傷檢測方法、缺陷處置方法和平安性分析。 加氫裂化是將大分子的重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為廣泛運用的小分子的輕質(zhì)油的加氫裂化是將大分子的重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為廣泛運用的小分子的輕質(zhì)油的一種加工手段。可加工直餾柴油、催化裂化循環(huán)油、焦化餾出油，也可用一種加工手段?？杉庸ぶ别s柴油、催化裂化循環(huán)油、焦化餾出油，也可用脫瀝青重殘油消費汽油、航煤和低凝固點柴油。加氫裂化安裝是煉油廠最脫瀝青重殘油消費汽油、航煤和低凝固點柴油。加氫裂化安裝是煉油廠最重要的的消費安裝之一，在高溫、高壓、臨氫形狀下操作。重要的的消費安裝之一，在高溫、高壓、臨氫形狀下操作。 加氫裂化安裝的工藝流程主要有三種類型方法：加氫

4、裂化安裝的工藝流程主要有三種類型方法： 一次經(jīng)過法：所產(chǎn)尾油不參與循環(huán)。一次經(jīng)過法：所產(chǎn)尾油不參與循環(huán)。 部分循環(huán)法：所產(chǎn)尾油一部分參與循環(huán)，一部分排出安裝。部分循環(huán)法：所產(chǎn)尾油一部分參與循環(huán)，一部分排出安裝。 全部循環(huán)法：所產(chǎn)尾油全部參與循環(huán)，不排尾油。全部循環(huán)法：所產(chǎn)尾油全部參與循環(huán)，不排尾油。 加氫裂化安裝主要設(shè)備有加氫精制反響器、加氫裂化反響器、加熱爐、加氫裂化安裝主要設(shè)備有加氫精制反響器、加氫裂化反響器、加熱爐、高壓熱交換器、高壓空冷器、高、低壓分別器、高溫高壓臨氫管道、高溫高壓熱交換器、高壓空冷器、高、低壓分別器、高溫高壓臨氫管道、高溫閥門等。參見圖閥門等。參見圖1 1、圖、圖2

5、2、圖、圖3 3、圖、圖4 4。 圖圖2 2 大連熱壁加氫反響器大連熱壁加氫反響器 1 1、加氫裂化安裝是在高溫、高壓條件下操、加氫裂化安裝是在高溫、高壓條件下操作，介質(zhì)為烴類、氫氣和硫化氫，運轉(zhuǎn)條件較作，介質(zhì)為烴類、氫氣和硫化氫，運轉(zhuǎn)條件較為苛刻。為苛刻。 2 2、飛溫景象：催化劑再生、流床、放熱、飛溫景象：催化劑再生、流床、放熱反響、反響速度、失控、冷氫、氮氣。反響、反響速度、失控、冷氫、氮氣。 3 3、高溫氫硫化氫的腐蝕腐蝕形狀為、高溫氫硫化氫的腐蝕腐蝕形狀為硫化氫對鋼的化學(xué)腐蝕，在富氫環(huán)境中硫化氫對鋼的化學(xué)腐蝕，在富氫環(huán)境中90%90%98%98%的有機硫?qū)⑥D(zhuǎn)化為硫化氫，在氫的促進下的

6、有機硫?qū)⑥D(zhuǎn)化為硫化氫，在氫的促進下加速對鋼材的腐蝕，停車時在冷凝水的作用下加速對鋼材的腐蝕，停車時在冷凝水的作用下可出現(xiàn)濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂和低溫氫腐蝕。可出現(xiàn)濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂和低溫氫腐蝕。 4 4、設(shè)計時經(jīng)過選材處理鉻鉬鋼資料作、設(shè)計時經(jīng)過選材處理鉻鉬鋼資料作基材，奧氏體不銹鋼復(fù)合、堆焊作內(nèi)襯熱處基材，奧氏體不銹鋼復(fù)合、堆焊作內(nèi)襯熱處置溫度和奧式體不銹鋼敏化區(qū)。置溫度和奧式體不銹鋼敏化區(qū)。 熱壁加氫反響器是煉油、化工行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備。通常在高溫、高壓、臨熱壁加氫反響器是煉油、化工行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備。通常在高溫、高壓、臨氫條件氫條件( (所謂高溫、高壓、臨氫條件是指溫度所謂高溫、高壓、臨氫條件是指溫

7、度250250，氫分壓，氫分壓1.4MPa1.4MPa任務(wù)，運用條件非常惡劣。任務(wù)，運用條件非常惡劣。 我國是在我國是在7070年代末年代末8080年代初開場由國外引進熱壁加氫反響器的，目前年代初開場由國外引進熱壁加氫反響器的，目前的制造才干已到達千噸級齊魯石化公司。煤化工運用的熱壁加氫反響的制造才干已到達千噸級齊魯石化公司。煤化工運用的熱壁加氫反響器甚至可以到達器甚至可以到達20002000噸厚噸厚336mm336mm。據(jù)不完全統(tǒng)計國內(nèi)在用熱壁加氫反。據(jù)不完全統(tǒng)計國內(nèi)在用熱壁加氫反響器已達上百臺。響器已達上百臺。 熱壁加氫反響器主要是由熱壁加氫反響器主要是由2 225Cr-1Mo25Cr-1

8、Mo鋼材和鍛件制成的設(shè)計壁厚大致鋼材和鍛件制成的設(shè)計壁厚大致在在在在8080240mm240mm范圍內(nèi)鍛焊構(gòu)造范圍內(nèi)鍛焊構(gòu)造 180 180240mm 240mm 、板焊構(gòu)造、板焊構(gòu)造 80 80120mm 120mm ，內(nèi)壁帶極堆焊兩層奧氏體不銹鋼堆焊層，內(nèi)壁帶極堆焊兩層奧氏體不銹鋼堆焊層347347蓋面、蓋面、309309過渡層，過渡層，外表不加工，防腐蝕或單層，設(shè)計壓力為外表不加工，防腐蝕或單層，設(shè)計壓力為8 820MPa20MPa，設(shè)計溫度大致在，設(shè)計溫度大致在370370410 410 目前國內(nèi)開場大量目前國內(nèi)開場大量2 225Cr-1Mo25Cr-1Mo加釩和加釩和3Cr-1Mo-

9、1/4V-Ti-B3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B等資料制造熱壁加氫反響器，設(shè)計溫度可以到達等資料制造熱壁加氫反響器，設(shè)計溫度可以到達450450，任務(wù)介質(zhì)主要，任務(wù)介質(zhì)主要是是H2H2、油、油、H2SH2S等。等。 由于熱壁加氫反響器主體資料面臨介質(zhì)腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫腐蝕、氫由于熱壁加氫反響器主體資料面臨介質(zhì)腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫腐蝕、氫脆、回火脆化和蠕變脆化等一系列問題，國內(nèi)熱壁加氫反響器已運用了脆、回火脆化和蠕變脆化等一系列問題，國內(nèi)熱壁加氫反響器已運用了6 62020年，其危險性在逐年遞增。年，其危險性在逐年遞增。 有人把加氫反響器的開展分為有人把加氫反響器的開展分為4 4個階段個階段

10、1 1、第一代從、第一代從19631963年日本制鋼所正式消費第一臺加氫反響器為標(biāo)志，早期是年日本制鋼所正式消費第一臺加氫反響器為標(biāo)志，早期是CrCrMoMo鋼鋼板少量用鍛件內(nèi)壁加不銹鋼復(fù)合板焊接完成，鋼鋼板少量用鍛件內(nèi)壁加不銹鋼復(fù)合板焊接完成，7070年前后用內(nèi)壁堆焊年前后用內(nèi)壁堆焊不銹鋼的板焊或鍛焊構(gòu)造所替代。皮下再熱裂紋。不銹鋼的板焊或鍛焊構(gòu)造所替代。皮下再熱裂紋。 70 70年代后期我國開場引進加氫年代后期我國開場引進加氫裂化安裝。裂化安裝。 2 2、第二代是改良期，由于資料脆化呵斥的事故，開場研討回火脆化問題，并、第二代是改良期，由于資料脆化呵斥的事故，開場研討回火脆化問題，并控制控

11、制J J系數(shù)系數(shù) 300 300、250250、180180、150(%)150(%)。 3 3、第三代是成熟期，制造技術(shù)逐漸成熟、第三代是成熟期，制造技術(shù)逐漸成熟, J, J系數(shù)系數(shù) 130 130。這個時期國內(nèi)開場。這個時期國內(nèi)開場制造鍛焊構(gòu)造加氫反響器，制造鍛焊構(gòu)造加氫反響器，19831983年由洛陽院、一重廠、撫順石油三廠、北鋼院、年由洛陽院、一重廠、撫順石油三廠、北鋼院、合肥通用所五家組成的結(jié)合攻關(guān)組研制合肥通用所五家組成的結(jié)合攻關(guān)組研制2 225Cr-1Mo25Cr-1Mo鋼反響器資料和制造工藝，鋼反響器資料和制造工藝，19861986年制成模擬環(huán)鍛件，年制成模擬環(huán)鍛件，19891

12、989年為撫順石油三廠消費出我國第一臺鍛焊構(gòu)造的加年為撫順石油三廠消費出我國第一臺鍛焊構(gòu)造的加氫反響器筒體壁厚氫反響器筒體壁厚150mm150mm，內(nèi)徑，內(nèi)徑18001800，內(nèi)壁單層堆焊，單重，內(nèi)壁單層堆焊，單重220220噸。設(shè)計溫度噸。設(shè)計溫度450 450 設(shè)計壓力設(shè)計壓力20.6MPa20.6MPa。 4 4、第四代是更新期，對服役、第四代是更新期，對服役2020多年的設(shè)備進展更新，同時又滿足煤化工和新多年的設(shè)備進展更新，同時又滿足煤化工和新的石油加工工藝以及安裝大型化的要求，不斷開發(fā)新鋼種，如的石油加工工藝以及安裝大型化的要求，不斷開發(fā)新鋼種，如2.25Cr-1Mo-V,3Cr-2

13、.25Cr-1Mo-V,3Cr-1Mo-V-Ti-B, 3Cr-1Mo-V-Nb-Ca, 3Cr-1Mo-1/4V, 2Cr-1Mo-1/4V 1Mo-V-Ti-B, 3Cr-1Mo-V-Nb-Ca, 3Cr-1Mo-1/4V, 2Cr-1Mo-1/4V 等，以加等，以加V V為主進為主進展更新。展更新。 H12HH34H5H6Hs - k1凸 臺缺陷種類缺陷種類產(chǎn)生缺陷溫度和現(xiàn)象產(chǎn)生缺陷溫度和現(xiàn)象缺陷存在部位缺陷存在部位回火脆化回火脆化長期在長期在350350593593下使用，不純下使用，不純物在晶界偏析，產(chǎn)生脆化，材料物在晶界偏析，產(chǎn)生脆化，材料脆性轉(zhuǎn)變溫度向高溫側(cè)遷移。脆性轉(zhuǎn)變溫度向高

14、溫側(cè)遷移。2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo鋼母材、焊鋼母材、焊縫金屬縫金屬氫腐蝕裂紋氫腐蝕裂紋長期在長期在250250以上溫度使用，介以上溫度使用，介質(zhì)與鋼產(chǎn)生表面和內(nèi)部脫碳質(zhì)與鋼產(chǎn)生表面和內(nèi)部脫碳2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo鋼母材、焊鋼母材、焊縫金屬縫金屬氫致裂紋氫致裂紋高溫操作后急冷高溫操作后急冷2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo鋼母材、焊鋼母材、焊縫熱影響區(qū)縫熱影響區(qū)蠕變裂紋蠕變裂紋400400蠕變區(qū)域蠕變區(qū)域反應(yīng)器開口鍛件與殼體反應(yīng)器開口鍛件與殼體連接部位焊縫熱影響區(qū)連接部位焊縫熱影響區(qū)奧氏體不銹鋼焊奧氏體不銹鋼焊接部位氫脆裂紋接部位氫脆裂紋高溫操作氫擴散入鋼

15、內(nèi)，停工后高溫操作氫擴散入鋼內(nèi)，停工后冷卻速度快易開裂冷卻速度快易開裂反應(yīng)器內(nèi)部堆焊層，內(nèi)反應(yīng)器內(nèi)部堆焊層，內(nèi)構(gòu)件連接焊縫，墊片密構(gòu)件連接焊縫，墊片密封槽封槽奧氏體不銹鋼堆奧氏體不銹鋼堆焊層的剝離焊層的剝離高溫操作后急冷使母材與堆焊層高溫操作后急冷使母材與堆焊層界面分離界面分離筒體、封頭堆焊層筒體、封頭堆焊層應(yīng)力集中裂紋應(yīng)力集中裂紋由于結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性和溫度應(yīng)力由于結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性和溫度應(yīng)力產(chǎn)生的集中應(yīng)力產(chǎn)生的集中應(yīng)力裙座與封頭連接部位，裙座與封頭連接部位，外構(gòu)件連接部位外構(gòu)件連接部位奧氏體不銹鋼連奧氏體不銹鋼連多硫酸應(yīng)力腐蝕多硫酸應(yīng)力腐蝕裂紋裂紋反應(yīng)器停工后堆焊上的反應(yīng)器停工后堆焊上的FeSFe

16、S與濕與濕空氣中的氧和水反應(yīng)生成空氣中的氧和水反應(yīng)生成H H2 2S SX XO O6 6產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件和內(nèi)部堆反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件和內(nèi)部堆焊層焊層設(shè)備名稱設(shè)備名稱選用材質(zhì)選用材質(zhì)加氫精制、裂化反應(yīng)器加氫精制、裂化反應(yīng)器（設(shè)計溫度（設(shè)計溫度450/450/設(shè)計壓設(shè)計壓力力8 820MPa20MPa）板板2.25Cr-1Mo(SA387Gr22CL2) +6.5mm(Tp309+347)2.25Cr-1Mo(SA387Gr22CL2) +6.5mm(Tp309+347)堆焊層堆焊層 或或+ +4mm(TP347)4mm(TP347)單層淺熔深堆焊單層淺熔深堆焊鍛鍛2.25C

17、r-1Mo(SA336F22CL2) + 6.5mm(Tp309+347)2.25Cr-1Mo(SA336F22CL2) + 6.5mm(Tp309+347)堆焊層堆焊層或或+4mm(TP347)+4mm(TP347)單層淺熔深堆焊單層淺熔深堆焊 高壓熱交換器高壓熱交換器（溫度（溫度260 )260 )管程：反應(yīng)流出物：管箱（管程：反應(yīng)流出物：管箱（碳鋼、碳鉬鋼碳鋼、碳鉬鋼4 46mm 6mm CA;CA;鉻鉬鋼鉻鉬鋼3mm CA)3mm CA)管板管板（碳鋼、碳鉬鋼、鉻鉬鋼（碳鋼、碳鉬鋼、鉻鉬鋼 8mmTP309+347)8mmTP309+347)殼程：循環(huán)氫、原料：殼體殼程：循環(huán)氫、原料：

18、殼體（碳鋼、碳鉬鋼、鉻鉬（碳鋼、碳鉬鋼、鉻鉬鋼鋼 3mm CA3mm CA）高壓熱交換器高壓熱交換器（溫度（溫度260260450)450)管程：反應(yīng)流出物：管箱（管程：反應(yīng)流出物：管箱（鉻鉬鋼鉻鉬鋼3mm 3mm 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 復(fù)合板復(fù)合板 或或 +6.5mm Tp309+347+6.5mm Tp309+347堆焊層堆焊層或或 +4mmTP347)+4mmTP347) 管板管板( (鉻鉬鋼鉻鉬鋼8mmTP309+3478mmTP309+347或鉻或鉻鉬鋼鉬鋼8mmTP410)8mmTP410)殼程：循環(huán)氫、原料：殼體（殼程：循環(huán)氫、原料：殼體（鉻鉬鋼鉻鉬鋼4mm

19、 CA4mm CA；或；或3mm 1Cr18Ni9Ti 3mm 1Cr18Ni9Ti 復(fù)合板；復(fù)合板；或或+4mmTP347+4mmTP347；或；或+ +6.5mm Tp309+3476.5mm Tp309+347堆焊層）堆焊層） 壓力容器公用鋼材的純真化不僅能改善鋼的制造工藝性，壓力容器公用鋼材的純真化不僅能改善鋼的制造工藝性，如焊接時抗熱裂、抗冷裂和抗層狀撕裂等工藝性能，更重要如焊接時抗熱裂、抗冷裂和抗層狀撕裂等工藝性能，更重要的是能顯著改善鋼的耐腐蝕、抗應(yīng)變時效、抗回火脆化等運的是能顯著改善鋼的耐腐蝕、抗應(yīng)變時效、抗回火脆化等運用性能，從而可延伸壓力容器的運用壽命及提高壓力容器的用性能

20、，從而可延伸壓力容器的運用壽命及提高壓力容器的運用平安性。運用平安性。 1 1、公用鋼材珠光體耐熱鋼、公用鋼材珠光體耐熱鋼GB150GB150、JB4732JB4732 、電爐精煉、真空脫氧；、引薦正火加回火、電爐精煉、真空脫氧；、引薦正火加回火N NT T。15CrMoR15CrMoR1.0Cr-0.5Mo1.0Cr-0.5Mo、14Cr1MoR14Cr1MoR1.25Cr-1.25Cr-0.5Mo0.5Mo、12Cr2Mo1R12Cr2Mo1R、2 225Cr-1Mo25Cr-1Mo。 2 2、抗氫腐蝕和回火脆化、抗氫腐蝕和回火脆化 、NELSONNELSON抗氫曲線抗氫曲線 、評定資料的

21、回火脆化敏感性制造時機械性能破、評定資料的回火脆化敏感性制造時機械性能破壞性評價。壞性評價。 、控制鋼材和焊縫金屬的脆性轉(zhuǎn)變溫度：、控制鋼材和焊縫金屬的脆性轉(zhuǎn)變溫度： TT54 TT542.5 2.5 TT54 38TT54 38 式中：式中：TT54TT54為原始資料為原始資料54J54J轉(zhuǎn)變溫度；轉(zhuǎn)變溫度； TT54 TT54 為回火為回火脆化處置后資料脆化處置后資料54J54J轉(zhuǎn)變溫度的增量。轉(zhuǎn)變溫度的增量。 、控制鋼材的回火脆化敏感性系數(shù)、控制鋼材的回火脆化敏感性系數(shù)J J和焊縫金屬的回火和焊縫金屬的回火脆化敏感性系數(shù)脆化敏感性系數(shù)X:X: J J系數(shù)系數(shù)SiSiMnMnP PSnSn

22、104100104100； X X系數(shù)系數(shù)10P10P5Sb5Sb4Sn4SnAsAs10-215ppm10-215ppm。 、對鉻鉬鋼設(shè)備，如加氫精制和加氫精制裂化反響器、對鉻鉬鋼設(shè)備，如加氫精制和加氫精制裂化反響器開工時采取先升溫后升壓，即開工時當(dāng)溫度升到某一溫度之開工時采取先升溫后升壓，即開工時當(dāng)溫度升到某一溫度之前，容器壓力不得超越使殼體產(chǎn)生的一次薄膜應(yīng)力超越資料前，容器壓力不得超越使殼體產(chǎn)生的一次薄膜應(yīng)力超越資料屈服強度的屈服強度的1/5;1/5;同樣，停工時采取先降壓后降溫，即停工時同樣，停工時采取先降壓后降溫，即停工時當(dāng)溫度降到該溫度之前，必需先使容器壓力降低到使殼體產(chǎn)當(dāng)溫度降到

23、該溫度之前，必需先使容器壓力降低到使殼體產(chǎn)生的一次薄膜應(yīng)力超越資料屈服強度的生的一次薄膜應(yīng)力超越資料屈服強度的1/51/5。這一溫度即為容。這一溫度即為容器的最低加壓溫度。器的最低加壓溫度。 3 3、JISJIS規(guī)范對硫磷含量的要求為：規(guī)范對硫磷含量的要求為：P P為為0.0350.035以下以下,S,S為為0.0350.035以下。以下。 日本石油學(xué)會對壓力容器公用鋼材的純真化提出比較明日本石油學(xué)會對壓力容器公用鋼材的純真化提出比較明確規(guī)定，如對于高溫暖高溫高壓氫環(huán)境下運用碳鋼和低合金確規(guī)定，如對于高溫暖高溫高壓氫環(huán)境下運用碳鋼和低合金鋼鋼Cr-MoCr-Mo鋼板及鍛件，為了防止在運用過程中

24、逐年老化蠕變、鋼板及鍛件，為了防止在運用過程中逐年老化蠕變、蠕變脆化和氫腐蝕，要求壓力容器公用鋼材的硫、磷含量蠕變脆化和氫腐蝕，要求壓力容器公用鋼材的硫、磷含量取以下值為妥：碳鋼：取以下值為妥：碳鋼：P P為為0.0150.015以下以下,S,S為為0.0100.010以下；以下；0.5Mo0.5Mo鋼鋼:P:P為為0.0100.010以下以下,S,S為為0.0080.008以下；以下；1.0Cr-0.5Mo1.0Cr-0.5Mo、1.25Cr-1.25Cr-0.5Mo0.5Mo、2.25Cr-1.0Mo2.25Cr-1.0Mo、3.0Cr-1.0Mo3.0Cr-1.0Mo、5.0Cr-0.5

25、Mo5.0Cr-0.5Mo等中溫用等中溫用鋼的鋼的P P為為0.0100.010以下以下,S,S為為0.0080.008以下。容規(guī)要求以下。容規(guī)要求P P為為0.0300.030以以下下,S,S為為0.0200.020以下以下 濕硫化氫環(huán)境下運用碳鋼和低合金鋼板及鍛件，其磷含量濕硫化氫環(huán)境下運用碳鋼和低合金鋼板及鍛件，其磷含量不應(yīng)大于不應(yīng)大于0.005%0.005%，硫含量不應(yīng)大于，硫含量不應(yīng)大于0.010%0.010%。圖圖6 6 臨氫條件用鋼防止脫碳和開裂的操作極限臨氫條件用鋼防止脫碳和開裂的操作極限API941API941第第6 6版版19981998年年4 4月月圖圖7 7 臨氫條件用

26、臨氫條件用C-0.5MoC-0.5Mo和和Mn-0.5MoMn-0.5Mo鋼的運用閱歷鋼的運用閱歷API941API941第第6 6版版19981998年年4 4月月 1 1、凡選用資料在運用中有能夠發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的情況，制造后均應(yīng)、凡選用資料在運用中有能夠發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的情況，制造后均應(yīng)進展焊后熱處置。對不同資料引薦如下的焊前預(yù)熱溫度亦可根據(jù)焊接工進展焊后熱處置。對不同資料引薦如下的焊前預(yù)熱溫度亦可根據(jù)焊接工藝評定確定預(yù)熱溫度。藝評定確定預(yù)熱溫度。 Cr-0.5Mo Cr-0.5Mo、1.25Cr-0.5Mo1501.25Cr-0.5Mo150；2.25Cr-1Mo2002.25Cr-1

27、Mo200 奧氏體不銹鋼堆焊層奧氏體不銹鋼堆焊層100100 2 2、焊接施工中應(yīng)留意問題：、焊接施工中應(yīng)留意問題： 、將應(yīng)力集中較嚴重的部位如開口接納、裙座與封頭銜接部的角焊縫、將應(yīng)力集中較嚴重的部位如開口接納、裙座與封頭銜接部的角焊縫改為對接焊縫。改為對接焊縫。 、焊縫的邊緣應(yīng)打磨圓滑過渡，并將焊肉高度磨平以減小應(yīng)力集中。、焊縫的邊緣應(yīng)打磨圓滑過渡，并將焊肉高度磨平以減小應(yīng)力集中。 、焊后熱處置、焊后熱處置PWHTPWHT溫度要選擇適當(dāng)，過高強度降低，蠕變斷裂延溫度要選擇適當(dāng)，過高強度降低，蠕變斷裂延性添加。性添加。 、一切角焊縫應(yīng)徹底檢查，以確定無裂紋。反響器制造過程中為提高、一切角焊縫

28、應(yīng)徹底檢查，以確定無裂紋。反響器制造過程中為提高密封面密封面309309和和347347堆焊層的韌性和抗裂性能，堆焊層的韌性和抗裂性能，347347堆焊層應(yīng)盡量在最終熱處堆焊層應(yīng)盡量在最終熱處置后再堆焊和加工。置后再堆焊和加工。 3 3、反響器內(nèi)部構(gòu)件的支座凸臺，內(nèi)裙座聯(lián)接處為防止裂紋可采用三層、反響器內(nèi)部構(gòu)件的支座凸臺，內(nèi)裙座聯(lián)接處為防止裂紋可采用三層堆焊，第一層堆焊，第一層309309，第二層，第二層308308，最外層，最外層347347。 4 4、熱交換器采用、熱交換器采用U U型管構(gòu)造時，管子為以下資料時，在彎型管構(gòu)造時，管子為以下資料時，在彎制成型后應(yīng)進展熱處置。制成型后應(yīng)進展熱處

29、置。 、C-1/2MoC-1/2Mo、CrMoCrMo鋼管在彎曲半徑小于鋼管在彎曲半徑小于5 5倍管子直徑時彎倍管子直徑時彎管部分和相鄰直管管部分和相鄰直管300mm300mm處應(yīng)進展退火。處應(yīng)進展退火。 、1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9TiSUS 321SUS 321鋼管彎制成形后其彎管部分鋼管彎制成形后其彎管部分和相鄰直管和相鄰直管300mm300mm處要進展固溶化處置，空冷。處要進展固溶化處置，空冷。 、熱處置后管子硬度小于以下值、熱處置后管子硬度小于以下值 碳鋼：碳鋼： HRB72 HRB72或或126HB 126HB C C0.5Mo0.5Mo鋼：鋼： HRB77 HRB77或

30、或140HB140HB Cr CrMoMo鋼：鋼： HRB85 HRB85或或163HB 163HB 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti： HRB90 HRB90或或185HB185HB 不銹鋼管的快速固溶化處置，采用不銹鋼管的快速固溶化處置，采用U U型管固溶化電加熱處型管固溶化電加熱處置安裝，利用電熱在置安裝，利用電熱在2020120120秒中將鋼管加熱到秒中將鋼管加熱到10501050保溫保溫1010秒后，向管內(nèi)通緊縮空氣，秒后，向管內(nèi)通緊縮空氣，9090秒時間內(nèi)將溫度迅速冷卻到秒時間內(nèi)將溫度迅速冷卻到300300，有效避開不銹鋼在，有效避開不銹鋼在450450800800的敏化

31、區(qū)域，消除內(nèi)應(yīng)的敏化區(qū)域，消除內(nèi)應(yīng)力。處理不銹鋼力。處理不銹鋼U U形管的應(yīng)力腐蝕問題。形管的應(yīng)力腐蝕問題。 5 5、在、在400400以上的高溫條件下，盡量防止采用異種鋼的以上的高溫條件下，盡量防止采用異種鋼的焊接接頭。鉻鉬鋼之間的焊接應(yīng)采用珠光體焊條，焊后需進焊接接頭。鉻鉬鋼之間的焊接應(yīng)采用珠光體焊條，焊后需進展熱處置，普通不引薦用奧氏體焊條焊接及焊后不熱處置。展熱處置，普通不引薦用奧氏體焊條焊接及焊后不熱處置。 在制造上采取的措施是：根據(jù)操作條件的苛刻程度可以在制造上采取的措施是：根據(jù)操作條件的苛刻程度可以選用雙層襯里堆焊選用雙層襯里堆焊309+347309+347或單層襯堆焊或單層襯堆

32、焊347347，雙層，雙層抗剝離性能要優(yōu)于單層，如選用單層淺熔深堆焊抗剝離性能要優(yōu)于單層，如選用單層淺熔深堆焊PZPZ法為法為提高其抗剝離性能要適當(dāng)加大堆焊金屬的稀釋率。最近國內(nèi)提高其抗剝離性能要適當(dāng)加大堆焊金屬的稀釋率。最近國內(nèi)采用抗剝離性能好的高速度大電流堆焊法。采用抗剝離性能好的高速度大電流堆焊法。 為防止堆焊層焊接熱裂紋和操作中產(chǎn)生為防止堆焊層焊接熱裂紋和操作中產(chǎn)生相，應(yīng)控制堆相，應(yīng)控制堆焊層焊后形狀鐵素體的含量在焊層焊后形狀鐵素體的含量在3 310%10%范圍，堆焊層的鐵素體范圍，堆焊層的鐵素體含量可以采用謝菲爾圖含量可以采用謝菲爾圖SCHAEFFLERSCHAEFFLER估算或采用

33、鐵素體丈估算或采用鐵素體丈量儀直接在堆焊層上丈量。普通情況下后者丈量值偏高，尤量儀直接在堆焊層上丈量。普通情況下后者丈量值偏高，尤其是單層堆焊。其是單層堆焊。 在介質(zhì)和工藝環(huán)境作用下，中高溫壓力容器面臨著防止在介質(zhì)和工藝環(huán)境作用下，中高溫壓力容器面臨著防止應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、氫損傷等破壞方式的新課題，如加氫應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、氫損傷等破壞方式的新課題，如加氫裂化、加氫重整、加氫精制壓力容器的氫損傷與回火脆化、裂化、加氫重整、加氫精制壓力容器的氫損傷與回火脆化、催化再生器的露點腐蝕、延遲焦碳塔熱疲勞開裂等等。催化再生器的露點腐蝕、延遲焦碳塔熱疲勞開裂等等。 石化企業(yè)中典型煉油過程的主要工藝溫度范

34、圍在石化企業(yè)中典型煉油過程的主要工藝溫度范圍在200200550550之間，但在催化裂化和焦化的部分工序中，也有到達之間，但在催化裂化和焦化的部分工序中，也有到達700700800800；典型化肥合成氨、尿素消費過程的工藝溫；典型化肥合成氨、尿素消費過程的工藝溫度范圍在度范圍在200200300300之間；乙烯裂解的主要工藝溫度范圍在之間；乙烯裂解的主要工藝溫度范圍在700700800800之間；甲醇合成的主要工藝溫度范圍在之間；甲醇合成的主要工藝溫度范圍在240240270270之間；環(huán)氧乙烷直接氧化法的主要工藝溫度范圍在之間；環(huán)氧乙烷直接氧化法的主要工藝溫度范圍在260260；苯酚合成的主

35、要工藝溫度范圍在；苯酚合成的主要工藝溫度范圍在110110200200之間；合之間；合成纖維滌綸安裝的主要工藝溫度范圍在成纖維滌綸安裝的主要工藝溫度范圍在115115300300之間；之間；順丁橡膠安裝的主要工藝溫度范圍在順丁橡膠安裝的主要工藝溫度范圍在230230左右。左右。 煤化工煤化工 高溫損傷：許多失效事例都與高溫環(huán)境的損傷有關(guān)，在高溫下長期高溫損傷：許多失效事例都與高溫環(huán)境的損傷有關(guān)，在高溫下長期運轉(zhuǎn)所發(fā)生的組織性能變化和損傷方式主要有：珠光體球化、石墨化、蠕變損傷、運轉(zhuǎn)所發(fā)生的組織性能變化和損傷方式主要有：珠光體球化、石墨化、蠕變損傷、蠕變脆化等。蠕變脆化等。 、珠光體球化：碳鋼和

36、低合金鋼管件在常溫下主要為鐵素體珠光體組織，、珠光體球化：碳鋼和低合金鋼管件在常溫下主要為鐵素體珠光體組織，在高溫下長期運用后珠光體組織中的片狀滲碳領(lǐng)會逐漸構(gòu)成球狀滲碳體，并緩慢在高溫下長期運用后珠光體組織中的片狀滲碳領(lǐng)會逐漸構(gòu)成球狀滲碳體，并緩慢長大，導(dǎo)致資料常溫強度顯著降低，引起管件破裂。長大，導(dǎo)致資料常溫強度顯著降低，引起管件破裂。 、石墨化：碳鋼管件在、石墨化：碳鋼管件在500500高溫下長期運用后，鋼中的碳化物分解，析出高溫下長期運用后，鋼中的碳化物分解，析出球狀石墨，并導(dǎo)致資料發(fā)生不同程度的脆化，引起管件破裂。球狀石墨，并導(dǎo)致資料發(fā)生不同程度的脆化，引起管件破裂。 、蠕變損傷：碳鋼

37、管件運用溫度超越、蠕變損傷：碳鋼管件運用溫度超越400400、低合金鋼管件運用溫度超越、低合金鋼管件運用溫度超越500500時，隨時間的變化會發(fā)生變形，在結(jié)晶晶間生成空隙并開裂，由于蠕變延時，隨時間的變化會發(fā)生變形，在結(jié)晶晶間生成空隙并開裂，由于蠕變延性降低引起的開裂。性降低引起的開裂。 高溫臨氫損傷：煉油二次加工安裝均有直接參與或產(chǎn)出氫高溫臨氫損傷：煉油二次加工安裝均有直接參與或產(chǎn)出氫氣的高溫氣的高溫(450(450650)650)高壓高壓(2(220MPa)20MPa)的臨氫反響過程。的臨氫反響過程。氫在高溫高壓或是初生氫形狀時，能夠以原子氫的方式向鋼氫在高溫高壓或是初生氫形狀時，能夠以原

38、子氫的方式向鋼材浸透，導(dǎo)致鋼材脆化。腐蝕部位發(fā)生于加氫精制、加氫裂材浸透，導(dǎo)致鋼材脆化。腐蝕部位發(fā)生于加氫精制、加氫裂化及催化重整安裝中高溫高壓臨氫設(shè)備及管線中，腐蝕形狀化及催化重整安裝中高溫高壓臨氫設(shè)備及管線中，腐蝕形狀為外表脫碳及內(nèi)部脫碳為外表脫碳及內(nèi)部脫碳( (氫腐蝕氫腐蝕) )。這些腐蝕發(fā)生在碳鋼、。這些腐蝕發(fā)生在碳鋼、C-C-0.5Mo0.5Mo鋼及鉻鉬鋼中。其主要失效方式如下：鋼及鉻鉬鋼中。其主要失效方式如下： 、氫脆：由于氫殘留在鋼中所表現(xiàn)出的脆性，氫脆景象、氫脆：由于氫殘留在鋼中所表現(xiàn)出的脆性，氫脆景象是可逆的。是可逆的。 、外表脫碳：鋼中的氫在高溫下移到外表，在外表構(gòu)成、外表

39、脫碳：鋼中的氫在高溫下移到外表，在外表構(gòu)成CH4CH4，其強度和硬度下降，但普通不構(gòu)成裂紋。，其強度和硬度下降，但普通不構(gòu)成裂紋。 、內(nèi)部脫碳、內(nèi)部脫碳( (氫腐蝕氫腐蝕) )：高溫高壓下的氫滲入鋼材后，和：高溫高壓下的氫滲入鋼材后，和不穩(wěn)定碳化物構(gòu)成不穩(wěn)定碳化物構(gòu)成CH4CH4，在晶界或夾雜物附近構(gòu)成很高壓力使，在晶界或夾雜物附近構(gòu)成很高壓力使鋼材產(chǎn)生裂紋和鼓泡，氫腐蝕是不可逆的。鋼材產(chǎn)生裂紋和鼓泡，氫腐蝕是不可逆的。 高溫介質(zhì)腐蝕高溫介質(zhì)腐蝕 、高溫硫腐蝕：高溫硫腐蝕部位主要為焦化安裝、常減壓安裝、催、高溫硫腐蝕：高溫硫腐蝕部位主要為焦化安裝、常減壓安裝、催化裂化安裝的加熱爐、分餾塔底部及

40、相應(yīng)的管線、換熱器等。腐蝕機理為化裂化安裝的加熱爐、分餾塔底部及相應(yīng)的管線、換熱器等。腐蝕機理為化學(xué)腐蝕，腐蝕形狀為均勻腐蝕。其腐蝕過程分為活性硫及非活性硫兩部化學(xué)腐蝕，腐蝕形狀為均勻腐蝕。其腐蝕過程分為活性硫及非活性硫兩部分。所謂活性硫化物，就是它們能與金屬直接發(fā)生反響；非活性硫化物那分。所謂活性硫化物，就是它們能與金屬直接發(fā)生反響；非活性硫化物那么是不能直接同金屬反響的。么是不能直接同金屬反響的。 、高溫環(huán)烷酸腐蝕：環(huán)烷酸、高溫環(huán)烷酸腐蝕：環(huán)烷酸(RCOOH(RCOOH，R R為環(huán)烷基為環(huán)烷基) )是石油中一些有機是石油中一些有機酸的總稱。環(huán)烷酸的腐蝕起始于酸的總稱。環(huán)烷酸的腐蝕起始于22

41、0220，隨溫度上升而腐蝕逐漸添加，在，隨溫度上升而腐蝕逐漸添加，在270270280280時腐蝕最大。溫度再提高，腐蝕又下降，可是到時腐蝕最大。溫度再提高，腐蝕又下降，可是到350350附近又附近又急驟添加。急驟添加。400400以上就沒有腐蝕了。腐蝕部位主要為常壓爐和減壓爐出以上就沒有腐蝕了。腐蝕部位主要為常壓爐和減壓爐出口、減壓爐和減壓塔進料段、焦化分餾塔等。普通以原油中的酸值來判別口、減壓爐和減壓塔進料段、焦化分餾塔等。普通以原油中的酸值來判別環(huán)烷酸的含量。原油酸值大于環(huán)烷酸的含量。原油酸值大于0.5mgKOH/g(0.5mgKOH/g(原油原油) )時即能引起設(shè)備腐蝕。時即能引起設(shè)備

42、腐蝕。 、高溫硫化氫腐蝕：在富氫的環(huán)境中、高溫硫化氫腐蝕：在富氫的環(huán)境中90%90%98%98%的有機硫?qū)⑥D(zhuǎn)化為硫的有機硫?qū)⑥D(zhuǎn)化為硫化氫。在氫的促時下可使化氫。在氫的促時下可使H2SH2S加速對鋼材的腐蝕。其腐蝕產(chǎn)物不像在無氫加速對鋼材的腐蝕。其腐蝕產(chǎn)物不像在無氫環(huán)境生成物那樣致密、附著結(jié)實，具有一定維護性。在富氫環(huán)境中，原子環(huán)境生成物那樣致密、附著結(jié)實，具有一定維護性。在富氫環(huán)境中，原子氫能不斷侵入硫化物垢層中，呵斥垢的疏松多孔，使金屬原子和氫能不斷侵入硫化物垢層中，呵斥垢的疏松多孔，使金屬原子和H2SH2S介質(zhì)介質(zhì)得以相互分散浸透，因此得以相互分散浸透，因此H2SH2S的腐蝕就不斷進展。腐

43、蝕部位主要存在于加的腐蝕就不斷進展。腐蝕部位主要存在于加氫精制及加氫裂化安裝高溫氫精制及加氫裂化安裝高溫(300(300420)420)的反響器容器、加熱爐管及工藝的反響器容器、加熱爐管及工藝管線。腐蝕形狀為管線。腐蝕形狀為H2SH2S對鋼的化學(xué)腐蝕。對鋼的化學(xué)腐蝕。 高溫運用設(shè)備停工時常溫條件下的失效：石化企業(yè)中的中高溫容器存在著各種各高溫運用設(shè)備停工時常溫條件下的失效：石化企業(yè)中的中高溫容器存在著各種各樣的腐蝕形狀，開停車時，容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋和氫致裂紋；當(dāng)設(shè)備運轉(zhuǎn)溫度樣的腐蝕形狀，開停車時，容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋和氫致裂紋；當(dāng)設(shè)備運轉(zhuǎn)溫度在露點以下時，能夠產(chǎn)生各類露點腐蝕開裂。在露點以下

44、時，能夠產(chǎn)生各類露點腐蝕開裂。 連多硫酸腐蝕連多硫酸腐蝕 連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂是在停工和檢修期間發(fā)生的。產(chǎn)生連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂、連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂是在停工和檢修期間發(fā)生的。產(chǎn)生連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂、往往與奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕親密相關(guān)。這種腐蝕首先是引起連多硫酸晶間腐往往與奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕親密相關(guān)。這種腐蝕首先是引起連多硫酸晶間腐蝕，接著引起連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂。所以在形貌上開裂往往是晶間型的。蝕，接著引起連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂。所以在形貌上開裂往往是晶間型的。 露點腐蝕露點腐蝕 、硝酸鹽露點腐蝕：催化裂化安裝摻煉的常渣油、減渣油及焦化蠟油中的高含、硝酸鹽露點腐蝕：催化裂化安裝摻煉的常

45、渣油、減渣油及焦化蠟油中的高含量量N、S，在催化裂化反響中堆積于待生催化劑外表，在催化再生過程中，成為，在催化裂化反響中堆積于待生催化劑外表，在催化再生過程中，成為NOX和和SOX等酸性氣體且經(jīng)過設(shè)備隔熱襯里的縫隙進入到設(shè)備金屬器壁內(nèi)壁，當(dāng)煙氣露等酸性氣體且經(jīng)過設(shè)備隔熱襯里的縫隙進入到設(shè)備金屬器壁內(nèi)壁，當(dāng)煙氣露點溫度高于壁溫時，煙氣中的水蒸汽凝結(jié)成水，在內(nèi)壁與點溫度高于壁溫時，煙氣中的水蒸汽凝結(jié)成水，在內(nèi)壁與NOX、SOX等構(gòu)成含有硝等構(gòu)成含有硝酸鹽的酸性水溶液，產(chǎn)生硝酸鹽露點腐蝕。酸鹽的酸性水溶液，產(chǎn)生硝酸鹽露點腐蝕。 、硫酸露點腐蝕：以重油或含硫瓦斯為燃料的安裝，常由于煙氣中生成的硫酸、硫

46、酸露點腐蝕：以重油或含硫瓦斯為燃料的安裝，常由于煙氣中生成的硫酸在溫度較低處凝聚而引起腐蝕，通常稱為硫酸露點腐蝕。硫酸露點腐蝕普通發(fā)生在溫度較低處凝聚而引起腐蝕，通常稱為硫酸露點腐蝕。硫酸露點腐蝕普通發(fā)生在制氫、催化裂化等安裝的加熱爐、余熱鍋爐、空氣預(yù)熱器及煙道、煙囪等部位。在制氫、催化裂化等安裝的加熱爐、余熱鍋爐、空氣預(yù)熱器及煙道、煙囪等部位。主要形狀為硫酸露點腐蝕穿孔失效。腐蝕產(chǎn)物主要為硫化亞鐵、硫酸亞鐵、二氧主要形狀為硫酸露點腐蝕穿孔失效。腐蝕產(chǎn)物主要為硫化亞鐵、硫酸亞鐵、二氧化三鐵、氧化亞鐵約占化三鐵、氧化亞鐵約占80%。 1 1、氫損傷：高溫高壓條件下分散侵入鋼中的氫氫、氫損傷：高溫

47、高壓條件下分散侵入鋼中的氫氫原子、新生氫與鋼中不穩(wěn)定的碳化物起反響生成甲烷，原子、新生氫與鋼中不穩(wěn)定的碳化物起反響生成甲烷，因此引起鋼材的內(nèi)部脫碳，即因此引起鋼材的內(nèi)部脫碳，即Fe3C+2H23Fe+CH4Fe3C+2H23Fe+CH4，甲烷，甲烷不能從鋼中逸出，聚集在晶界及其附近的空隙、夾雜物不能從鋼中逸出，聚集在晶界及其附近的空隙、夾雜物等不延續(xù)處，以此為起點構(gòu)成甲烷空隙，構(gòu)成微小裂痕等不延續(xù)處，以此為起點構(gòu)成甲烷空隙，構(gòu)成微小裂痕和鼓泡，隨著空隙壓力不斷升高，就有能夠?qū)е落摬牡暮凸呐荩S著空隙壓力不斷升高，就有能夠?qū)е落摬牡难有院晚g性顯著下降，在反響器中引起亞臨界裂紋擴展，延性和韌性顯著

48、下降，在反響器中引起亞臨界裂紋擴展，甚至引起脆性破壞。逐漸變成較大的縫隙和裂紋。氫的甚至引起脆性破壞。逐漸變成較大的縫隙和裂紋。氫的腐蝕是不可逆的。腐蝕是不可逆的。 2 2、堆焊層外表裂紋：不銹鋼堆焊層金屬的外表裂紋、堆焊層外表裂紋：不銹鋼堆焊層金屬的外表裂紋表如今外表產(chǎn)生并向母材方向擴展。堆焊層的外表裂紋表如今外表產(chǎn)生并向母材方向擴展。堆焊層的外表裂紋普通出如今能夠存在的三相應(yīng)力的內(nèi)件支撐外表，通常普通出如今能夠存在的三相應(yīng)力的內(nèi)件支撐外表，通常有以下特征：有以下特征： 、裂紋普通出如今熱壁反響器的內(nèi)部支撐凸臺的、裂紋普通出如今熱壁反響器的內(nèi)部支撐凸臺的部位；部位； 、裂紋以環(huán)向裂紋和龜裂為

49、主；、裂紋以環(huán)向裂紋和龜裂為主； 、鐵素體含量偏高或偏低的部位容易出現(xiàn)裂紋；、鐵素體含量偏高或偏低的部位容易出現(xiàn)裂紋； 、裂紋從熱壁加氫反響器堆焊層的外表向內(nèi)部擴、裂紋從熱壁加氫反響器堆焊層的外表向內(nèi)部擴展。擴展較為嚴重外表裂紋會穿透展。擴展較為嚴重外表裂紋會穿透347347堆焊層，大部分中堆焊層，大部分中止在止在347347與與309309堆焊層的界面上，也有極少數(shù)裂紋會穿透堆焊層的界面上，也有極少數(shù)裂紋會穿透309309過渡層。過渡層。 照片照片1 1 堆焊層裂紋宏觀形貌堆焊層裂紋宏觀形貌 3 3 照片照片2 2 堆焊層裂紋微觀形貌堆焊層裂紋微觀形貌 200 200 3 3、連多硫酸應(yīng)力腐

50、蝕開裂、連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂 在臨氫設(shè)備中，由連多硫酸在臨氫設(shè)備中，由連多硫酸H2SXO6H2SXO6，X X3 36 6引起不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂更具危引起不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂更具危險性。在高溫硫化氫和氫介質(zhì)環(huán)境下生成的硫化鐵在反響器停頓運轉(zhuǎn)或檢修時，與出險性。在高溫硫化氫和氫介質(zhì)環(huán)境下生成的硫化鐵在反響器停頓運轉(zhuǎn)或檢修時，與出現(xiàn)的水分和空氣中的氧發(fā)生反響生成了連多硫酸，一定的拉伸應(yīng)力就能夠引起奧氏體現(xiàn)的水分和空氣中的氧發(fā)生反響生成了連多硫酸，一定的拉伸應(yīng)力就能夠引起奧氏體不銹鋼開裂。不銹鋼開裂。 照片照片3 3 人孔頂蓋密封槽底裂紋形貌人孔頂蓋密封槽底裂紋形貌 60 60 照片照片4 4 人孔頂

51、蓋密封槽底裂紋微觀形貌人孔頂蓋密封槽底裂紋微觀形貌 200 200 4 4、鉻鉬鋼的回火脆化、鉻鉬鋼的回火脆化 Cr CrMoMo鋼長時間地堅持在鋼長時間地堅持在325325575575或在該溫度范圍緩慢地冷卻時，出現(xiàn)的資料損壞、性或在該溫度范圍緩慢地冷卻時，出現(xiàn)的資料損壞、性能劣化的景象，通常稱之為高溫回火脆化。它產(chǎn)生的主要緣由是由于鋼中的微量不純元素在原能劣化的景象，通常稱之為高溫回火脆化。它產(chǎn)生的主要緣由是由于鋼中的微量不純元素在原奧氏體晶界偏析，使晶界凝集力下降。其特征是沿晶破壞形狀、沖擊韌性的降低和脆性轉(zhuǎn)變溫奧氏體晶界偏析，使晶界凝集力下降。其特征是沿晶破壞形狀、沖擊韌性的降低和脆性

52、轉(zhuǎn)變溫度向高溫側(cè)遷移。除化學(xué)成分影響外，熱處置工藝、加工工藝、強度大小、塑性變形、碳化物度向高溫側(cè)遷移。除化學(xué)成分影響外，熱處置工藝、加工工藝、強度大小、塑性變形、碳化物形狀、運用時的操作溫度等許多要素也都會影響到資料的回火脆性?；鼗鸫嗷强赡娴模瑢⒋嘈螤?、運用時的操作溫度等許多要素也都會影響到資料的回火脆性。回火脆化是可逆的，將脆化的資料加熱到化的資料加熱到600600以上急冷，鋼材可以恢復(fù)原來的韌性；但一旦產(chǎn)生裂紋那么是不可逆的。以上急冷，鋼材可以恢復(fù)原來的韌性；但一旦產(chǎn)生裂紋那么是不可逆的。 5 5、堆焊層剝離、堆焊層剝離 剝離景象產(chǎn)生屬于氫脆的范圍，堆焊層和母材之間的界面剝離景象產(chǎn)生屬

53、于氫脆的范圍，堆焊層和母材之間的界面在正常操作過程中積累了比二側(cè)多得多的氫，停工冷卻時來不在正常操作過程中積累了比二側(cè)多得多的氫，停工冷卻時來不及逸出被凍在界面上。且冷卻后的反響器氫不斷往界面處濃縮，及逸出被凍在界面上。且冷卻后的反響器氫不斷往界面處濃縮，產(chǎn)生很大的垂直應(yīng)力，有人測試過大約有產(chǎn)生很大的垂直應(yīng)力，有人測試過大約有14kg/mm214kg/mm2的垂直應(yīng)力。的垂直應(yīng)力。加上兩者金屬的熱膨脹系數(shù)之差，在冷卻時內(nèi)壁比外壁降溫快，加上兩者金屬的熱膨脹系數(shù)之差，在冷卻時內(nèi)壁比外壁降溫快，產(chǎn)生大的切向應(yīng)力。由于資料氫脆景象等要素的疊加，在比較產(chǎn)生大的切向應(yīng)力。由于資料氫脆景象等要素的疊加，在

54、比較薄弱的部位產(chǎn)生剝離。不銹鋼堆焊層的剝離裂紋具有以下特征薄弱的部位產(chǎn)生剝離。不銹鋼堆焊層的剝離裂紋具有以下特征 、剝離裂紋出如今不銹鋼堆焊層與母材熔合面的堆焊層、剝離裂紋出如今不銹鋼堆焊層與母材熔合面的堆焊層一側(cè)，沿著生長在熔合面上粗大奧氏體晶粒的晶界構(gòu)成和開展，一側(cè)，沿著生長在熔合面上粗大奧氏體晶粒的晶界構(gòu)成和開展，其性質(zhì)屬氫脆斷口。其性質(zhì)屬氫脆斷口。 、兩條焊道的搭接部位為剝離裂紋最容易出現(xiàn)的部位，、兩條焊道的搭接部位為剝離裂紋最容易出現(xiàn)的部位，剝離裂紋大多為片狀，且根本平行于堆焊層的熔合面。剝離裂紋大多為片狀，且根本平行于堆焊層的熔合面。 、堆焊層剝離裂紋的產(chǎn)生與熱壁加氫反響器的制造和

55、運、堆焊層剝離裂紋的產(chǎn)生與熱壁加氫反響器的制造和運用過程息息相關(guān)，制造中影響堆焊層剝離的要素包括堆焊資料，用過程息息相關(guān)，制造中影響堆焊層剝離的要素包括堆焊資料，焊接工藝，熱處置等，運用中影響要素主要為操作工況。焊接工藝，熱處置等，運用中影響要素主要為操作工況。 七十年代，合肥通用所、北京鋼鐵研討總院、浙江大學(xué)等單位率先將斷裂力學(xué)用于在用七十年代，合肥通用所、北京鋼鐵研討總院、浙江大學(xué)等單位率先將斷裂力學(xué)用于在用壓力容器的缺陷評價與壽命預(yù)測，進展了大量的實驗研討和國外規(guī)范的消化。并編制了我國壓力容器的缺陷評價與壽命預(yù)測，進展了大量的實驗研討和國外規(guī)范的消化。并編制了我國第一部壓力容器缺陷評定規(guī)

56、范第一部壓力容器缺陷評定規(guī)范CVDA-1984CVDA-1984，該規(guī)范與國外同期的缺陷評定規(guī)范如日本，該規(guī)范與國外同期的缺陷評定規(guī)范如日本W(wǎng)ES-WES-28052805、英國、英國BS-PD6493BS-PD6493、國際焊接學(xué)會、國際焊接學(xué)會IIW-X-749-74IIW-X-749-74等一樣都是建立在以等一樣都是建立在以D-MD-M模型和寬板實模型和寬板實驗為根底的驗為根底的CODCOD設(shè)計曲線根底之上，只是在應(yīng)變程度接近資料屈服應(yīng)變值時，設(shè)計曲線根底之上，只是在應(yīng)變程度接近資料屈服應(yīng)變值時，CVDACVDA的設(shè)計曲線的設(shè)計曲線更加平安。更加平安。 CVDA CVDA主要針對非高應(yīng)變

57、區(qū)的裂紋狀缺陷，對體積型缺陷如氣孔、夾渣以及接納高應(yīng)變區(qū)主要針對非高應(yīng)變區(qū)的裂紋狀缺陷，對體積型缺陷如氣孔、夾渣以及接納高應(yīng)變區(qū)缺陷的評價顯得過于保守。缺陷的評價顯得過于保守。“七五攻關(guān)期間，勞動部鍋檢中心與合肥通用所共同對含凹坑、七五攻關(guān)期間，勞動部鍋檢中心與合肥通用所共同對含凹坑、氣孔、夾渣等體積型缺陷的壓力容器平安性進展了重點研討。氣孔、夾渣等體積型缺陷的壓力容器平安性進展了重點研討?！鞍宋骞リP(guān)期間，勞動部鍋檢八五攻關(guān)期間，勞動部鍋檢中心、合肥通用所、華東理工大學(xué)、北京航天大學(xué)、清華大學(xué)等單位在中心、合肥通用所、華東理工大學(xué)、北京航天大學(xué)、清華大學(xué)等單位在J J積分失效評定曲線和積分失效

58、評定曲線和通用失效評定曲線為根底的斷裂評定方法研討方面、體積型缺陷極限載荷與安定性分析評價通用失效評定曲線為根底的斷裂評定方法研討方面、體積型缺陷極限載荷與安定性分析評價技術(shù)研討方面、接納高應(yīng)變區(qū)缺陷平安評價方法及綜合平安情況等級評定研討等方面獲得艱技術(shù)研討方面、接納高應(yīng)變區(qū)缺陷平安評價方法及綜合平安情況等級評定研討等方面獲得艱苦突破。制定新國標(biāo)。為管檢規(guī)及容檢規(guī)奠定技術(shù)根底?？嗤黄啤Ｖ贫ㄐ聡鴺?biāo)。為管檢規(guī)及容檢規(guī)奠定技術(shù)根底。 GB/T19624-04 GB/T19624-04 對體積性缺陷評定采用了極限載荷與平安對體積性缺陷評定采用了極限載荷與平安性分析為根底的研討成果，對平面缺陷斷裂評定采

59、用三級技術(shù)道路。性分析為根底的研討成果，對平面缺陷斷裂評定采用三級技術(shù)道路。 1 1級評定也稱初級評定或挑選評定。級評定也稱初級評定或挑選評定。 2 2級評定又稱常規(guī)評定。級評定又稱常規(guī)評定。 3 3級評定又稱高級評定，采用級評定又稱高級評定，采用EPRIEPRI工程優(yōu)化方法，直接采用工程優(yōu)化方法，直接采用J J積分為撕裂參量，可以實現(xiàn)積分為撕裂參量，可以實現(xiàn)從起裂，至有限量撕裂，直至撕裂失穩(wěn)的全過程斷裂分析。三級評定中評定級別越低，那么從起裂，至有限量撕裂，直至撕裂失穩(wěn)的全過程斷裂分析。三級評定中評定級別越低，那么越保守。越保守。 但是由于但是由于“八五攻關(guān)課題沒有開展對壓力容器資料損傷、高

60、溫暖介質(zhì)腐蝕環(huán)境影響的研八五攻關(guān)課題沒有開展對壓力容器資料損傷、高溫暖介質(zhì)腐蝕環(huán)境影響的研討，因此大大限制理處理實踐問題的才干。討，因此大大限制理處理實踐問題的才干。 4 4、“九五開展九五開展 課題，重點思索介質(zhì)腐蝕和工藝環(huán)境對壓力容器平安性的影響。課題，重點思索介質(zhì)腐蝕和工藝環(huán)境對壓力容器平安性的影響。 在用壓力容器抗應(yīng)力腐蝕開裂技術(shù)研討；在用壓力容器抗應(yīng)力腐蝕開裂技術(shù)研討； 在用壓力容器在典型介質(zhì)中腐蝕疲勞剩余壽命評價技術(shù)研討；在用壓力容器在典型介質(zhì)中腐蝕疲勞剩余壽命評價技術(shù)研討； 典型臨氫安裝的氫損傷評定與壽命預(yù)測技術(shù)；典型臨氫安裝的氫損傷評定與壽命預(yù)測技術(shù)； 應(yīng)變疲勞剩余壽命技術(shù)研討