制氢装置中变水冷系统不锈钢件失效分析

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4 2 工 艺 方 面 .
在 装 置 开 工 和 生 产 过 程 中 , 强 产 汽 用 锅 炉 加 给 水 的 除 氧 , 少 工 艺 用 蒸 汽 中 的 氧 含 量 。 锅 炉 减
故 表 面 产 物 膜 由 F C 和 F 。 构 成 , 不 e O。 eO 并 十 分 致 密 , O。 性 水 溶 液 对 此 具 有 一 定 的 小 孔 C 酸 腐蚀 现象 。
5 结 语
其次 , O C 分压 对 钢 的腐蚀 形 态 也有 显 著 的 影响, 中变气 中 C 的分 压达 到 0 1 a 在 液 O . 3MP , 态水存 在时 能发生 一定程度 的&T 腐蚀 _ 。装 置 L 3 ] 开停工 时冷凝 水 的出现会加 速小孔 腐蚀作 用 。 另外 , 中变气 中所含 的 C 和水 构成 的酸 性 O
与 防护 , 0 0 2 ( ) 2 2 1 ,7 1 :.
[] 王 金 富 .制 氢 装 置 管 道 材 料 的 选 用 [] 4 J .石 油 化 工
腐 蚀 与 防护 , 0 4 2 ( ) 1 - 2 2 0 , 1 3 :9 2 .
材料 升级 , 目前新 换 的法 兰其 上 、 下部 材质均
给水工 艺 防腐 措 施 包 括 除氧 和 控 制 给水 p 值 , H 锅炉给 水 中溶解 氧含 量一 般控 制小 于 5> / 同 g L, 时还加 入微 量 的除 氧 剂—— 联胺 , 时加 入 碱控 同 制锅炉 给水 的 p 值 大于 等 于 7 使 之偏 碱性 , H , 避 免高温 水 的氧化腐蚀 和酸性 腐蚀 。
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使用 的管件 在制造 时 , 监督厂 商 的制 造工艺 , 应 确
. ,

8 l 0

1 2 l 4 1 6 l 8 2 0
保 管件 固溶处 理合 格 。到货时进 行宏 观 、 寸 、 尺 化
学成 分 、 金相 和 硬度 指标 的验 收 , 次 , 其 采用 材 料 防腐 和工艺 防腐相 结合 。
域 的硬 度 值 已 超 过 正 常 奥 氏 体 不 锈 钢 的 硬 度 , 硬
[] 赵 永 峰 , 吉 连 , 禹 , 金 平 .在 含 C 。 H:介 质 3 王 左 熊 O/
度值偏 高则脆 性增 大 。
4 防腐 措 施 4 1 设 备 方 面 .
中 油气 田用 钢 的 腐 蚀 研 究 进 展 [] J .石 油 化 工 腐 蚀
量 偏高 , 了 含有 较 多 的碳 化 物 , 含 有 F C 除 还 e O。 和 F 。 等腐蚀 的应 力腐 蚀 裂 该
纹 。各种腐 蚀交 互影 响 , 加剧 了弯头 、 法兰 的腐蚀
开裂 失效 。
为 防止水冷 系统 不 锈 钢件 腐 蚀 开裂 失 效 , 这 些设 备安装 制造 时 , 严格 控制管 件质量 , 对该 系统
参考 文献 :
[] S 48 1 9 钢 制 对 焊 无 缝 管件 I ] 1 H 3O~ 96 s. E] 刘 志 民 , 洋 , 鹏 , 胜 国.制 氢 装 置 三 通 开 裂 原 2 胡 胡 朱
因 分 析 .中 国 石 化 2 0 设 备 防腐 技 术 年 会 . 文 集 08 论
蚀 产 物 中 含 有 C、 C 、 O、 1S等 物 质 成 分 , C、 含 且 O
存 在冷 加工及焊 接应力 相互 叠加 的环 向残余 拉伸
应力 , 破坏 了晶界 钝 化膜 , 同时热 影 响 区敏化 , 使 晶界上钝 化膜 的完整性 和致密 性弱化 。由于水冷 系统 中变气 中含 有腐蚀 性 的 C 酸 性水 溶 液 , O 使 得 钝化膜 破坏 的晶界及 夹杂物 等处优 先形成 点蚀 坑, 在点蚀 坑形 成应力集 中 , 晶界逐 步形 成垂直 沿 于拉应力 方 向的裂 纹 , 在腐 蚀 介 质 和裂 纹 处拉 应 力 的共 同作用下 , 裂纹不 断扩 展形成 穿透性 裂纹 。
( 册 ),4 . 下 28




图 5 腐 蚀 产 物 能谱 成 分
3 4 不 合 理 安 装 .
弯头 和法兰 与设 备 本体 经 焊 接连 接 而 成 , 而 弯 头和法 兰 开 裂 失 效 部 位 基 本 处 于 焊 接 热 影 响 区 , 规范 的焊接 操 作 可能 引 起此 处 不锈 钢 材 料 不 发生 相变 而使 得组 织劣化 ; 另外 , 失效构 件裂 纹区








研 究表 明 , 介质 温度对 C 腐蚀 的影 响较 该 O 大_, 4 当介 质温度在 1 0。 ] 3 C左右 时 , 发生下 列反 还
应:
3 + 4H2 ,Fe 4 4H Fe O— 3 + O 2
为 0 r8 l T , C l Ni0 i同时在 焊接施 工 时 , 格按 照 焊 严 接工艺 要求操 作 。
由于制造安 装 造 成法 兰 、 头 焊挡 热 影 响 区 弯
腐 蚀条 件 , 对不 锈 钢 弯头 热影 响 区 中的敏 化 晶界
( C 含量 为 1 左 右 的局部 区域 ) 有轻 微 的 即 r 3 具 腐 蚀作用 l 。 _ 4 ] 图 5是对 多个腐 蚀空洞 内的腐 蚀产物 进行 能 谱 成分分 析 的能 谱 图 , 图 5中可 分析 得 出 其腐 从