压力容器培训讲义_之_压力管道失效分析及事故案例_3

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1、常见破坏机理的预防、维护措施和检测手段常见破坏机理的预防、维护措施和检测手段常见破坏机理的预防、维护措施和检测手段破坏机理名称描述易受影响材料环境条件预期失效模式预防和缓解检测和监测备注案例分析连续重整装置大小头裂纹开裂（1）某重整装置采用的是美国UOP公司连续重整的专利技术。装置包括石脑油加氢51万吨/年，重整40万吨/年，催化剂再生136.08kg/h，液氮，贮氢五个工艺过程。始建于1987年10月，1990年6月预加氢临氢管020012管线投用。2002年3月装置大修时对020012管线进行材质升级，由R35碳钢管材升级为

2、Cr5Mo管材。2005年6月装置大修时对020012管氢油混合点后段进行更换。2005年6月28日装置大修完工后气密时发现新换大小头本体上有裂纹，连续重整装置大小头裂纹开裂（2）Cr5Mo珠光体耐热钢广泛地用于炼油装置中，它具有优良的耐高温硫腐蚀性、耐氧化性及较高的高温强度。在常减压、焦化、催化等装置中大量应用。Cr5Mo钢中Cr、Mo含量较高，抗氢腐蚀性能优异，国内设计加氢装置管线选材时，当温度超过250℃一般选用Cr5MoCr5Mo钢可焊性差，空气淬硬倾向明显，焊后易产生高硬度马氏体和贝氏体，残余应力大容易产生冷裂纹。若用

3、同钢种焊条，焊后必须经过回火处理，这对于现场施工带来很大困难，特别是处理生产过程中泄漏需要快速抢修时。因此，习惯的作法是选用奥氏体钢焊条焊接，早期的规范选用18-8类焊条，现在大多用25-13或25-20型焊条。连续重整装置大小头裂纹开裂（3）失效现象使用温度℃硬度金相组织硬度升高原因弯管爆炸70HB404针状马氏体热弯后热处理不当热影响区开裂350HB331马氏体＋索氏体焊后未经热处理弯头大弯处开裂360HB400马氏体＋贝氏体热处理不当弯头小弯处开裂360HB400马氏体＋贝氏体热处理不当弯头侧面开裂360HB400马氏体＋

4、贝氏体热处理不当锻造大小头开裂室温>HB391粗晶马氏体锻后热处理不当焊缝开裂400>HB300马氏体热处理不当焊缝开裂237>HB250马氏体＋索氏体热处理不当焊缝开裂270Hv405马氏体＋贝氏体热处理不当异质焊缝开裂100Hv418焊后未热处理弯管母材开裂马氏体热弯浇水，未热处理对焊法兰颈部开裂<0HB340马氏体＋铁素体锻后热处理不当连续重整装置大小头裂纹开裂（4）硬度过高会引起什么问题呢？Cr5Mo材料硬度太高时，其韧性会大大下降，容易导致脆性断裂。高硬度的Cr5Mo材料的抗应力腐蚀能力较低，易于发生硫化氢应力腐蚀开裂

5、。高硬度区的存在还会影响Cr5Mo材料的抗氢蚀能力。Cr5Mo材料的淬硬性强，因此凡在加工过程中涉及加热、冷却操作都有可能形成高硬度区。连续重整装置大小头裂纹开裂（5）连续重整装置大小头裂纹开裂（6）连续重整装置大小头裂纹开裂（7）90°160170165174179175158162173连续重整装置大小头裂纹开裂（8）连续重整装置大小头裂纹开裂（9）连续重整装置大小头裂纹开裂（10）连续重整装置大小头裂纹开裂（11）连续重整装置大小头裂纹开裂（12）连续重整装置大小头裂纹开裂（13）连续重整装置大小头裂纹开裂（14）连续重整

6、装置大小头裂纹开裂（15）废碱液管道腐蚀穿孔失效原因分析（一）使用状况材料为碳钢，管内介质主要为废碱液，使用约半年之久就发生了多起腐蚀穿孔情况。该管道规格尺寸为89×4mm。使用温度为常温，管内介质总体呈强碱性，管内介质的主要成分有硫化物、游离碱、废碱及硫酸盐。据有关文献介绍碳钢在0.1～40％氢氧化水溶液中的腐蚀速度为0.0025毫米／年，当温度为65℃时，碳钢在50％氢氧化钠水溶液中的腐蚀速度为0.2毫米／年，如温度升高到105℃，氢氧化钠浓度增至70％时，碳钢的腐蚀速度即增至1.55毫米／年。废碱液管道腐蚀穿孔失效原因分析

7、（二）取样管道的化学成分分析为了明确该管道使用的材料，以及元素成分是否符合现有的材料标准；本次对取样管道进行了化学成分分析。通过实测结果表明该材料的化学成分与我国材料牌号20钢相当接近，表明该钢管材料牌号为20#碳素钢。其化学成分符合20#碳素钢的化学成分要求。废碱液管道腐蚀穿孔失效原因分析（三）内外表面宏观检查废碱液管道腐蚀穿孔失效原因分析（四）点腐蚀影响因素讨论1．溶液成分的影响2．材料合金成分对点腐蚀的影响3．管道内介质流速的影响4．材料内表面的不均匀性废碱液管道腐蚀穿孔失效原因分析（五）管道材料的金相组织分析废碱液管道腐

8、蚀穿孔失效原因分析（六）远离腐蚀穿孔部位的断口微观形貌废碱液管道腐蚀穿孔失效原因分析（七）腐蚀穿孔部位的断口微观形貌废碱液管道腐蚀穿孔失效原因分析（八）结论与建议1．该管道发生的腐蚀类型为局部点腐蚀。2．引起产生点蚀的主要原因有三个方面的因素。第一，材料本身存在