对石化设备不锈钢应力腐蚀开裂的认识与反思_余存烨

《对石化设备不锈钢应力腐蚀开裂的认识与反思_余存烨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第9卷第1期化　工　设　备　与　管　道Vol.9No.101年月PROCESSEQUIPMENT&PIPINGFeb.01·材料与防腐·对石化设备不锈钢应力腐蚀开裂的认识与反思余存烨(上海石化股份有限公司，上海0050)摘要：根据石化装置不锈钢设备曾发生过应力腐蚀开裂的事例，总结与归纳出一些共性的东西，可供选材、设计、加工、维护、管理与检测时借鉴，以尽可能减少设备腐蚀开裂事故。关键词：石化设备；不锈钢；应力腐蚀开裂；防护中图分类号：TQ050.；TH1文献标识码：A文章编号：1009-81(01)01-0058-09-石油化工

2、装置采用了较多的不锈钢设备，一般处于干湿交替或气液交界的环境中，容易使Cl浓缩，耐全面腐蚀性能良好，但也可能产生点腐蚀、缝隙腐而且冷却水在汽液界面蒸发，使溶解氧析出，氧作蚀、晶间腐蚀及应力腐蚀破裂等局部腐蚀。而其中应为阴极去极剂，因此造成与促进SCC事故。如丙烯力腐蚀破裂没有明显的预兆，在不发生任何变形情况腈装置乙腈脱氢氰酸塔顶冷凝器，管束材质为0L，下却发生突然、迅速的脆性断裂，对安全生产危害性管子与管板采用胀接。壳程走℃/0℃的经水质极大。因此，石化企业对应力腐蚀破裂给予特别关注。处理的循环冷却水，管程走58℃/8℃的氢氰酸，应力腐蚀破裂(以

3、下简称SCC)通常认为是金属或合经几年使用后发现有10余根管子断裂，断裂发生在金在拉应力和腐蚀介质共同作用下产生的。尤其是上管板下端约1~5mm处，经金相分析证明，裂Cr-Ni奥氏体不锈钢在氯化物、硫化物环境中对SCC纹从管外壁向内壁穿晶延伸扩展，裂纹貌似树枝状，[1-]特别敏感。SCC开始后没有切实可行的方法使其电镜观察为河流形貌。这说明裂纹是应力腐蚀破裂停止，开裂形成与扩展相当快，据称SCC开裂速度(SCC)。又如泸州某化工厂再冷器，立式单程，壳体5达到1~10mm/h，约为点腐蚀速度的10倍。此外，为碳钢，列管为16L，管板为碳钢堆焊09钢。

4、列造成SCC的临界拉应力数值大大小于钢材的屈服强管与管板连接为先胀后焊。管程走10℃/℃的湿度(0.1~0.5MPa)，经冷加工再焊接后可能接近屈HS，壳程走7℃/7℃的冷却水。经~月使用服强度，因而考虑设备开裂破坏必须冲破机械强度计10台中有8台发生腐蚀开裂泄漏。泄漏的管子约为算的框框。但对不锈钢设备发生SCC也不必杞人忧列管总数的1/~1/。发生腐蚀开裂的部位处于再冷天，可以根据国内外现已取得的研究成果，遵循控制器上管板下端0~00mm范围，即为气液相交界面，SCC发生与发展的规律，吸取相关装置或设备曾发有水垢沉积，垢下有大

5、量蚀坑。由于冷却水采用长生SCC的经验与教训，我们认为石化设备发生SCC江水，经沉淀清理，含氯量小于10μg/g，但经浓缩-完全可以减少到最低程度。至今预防SCC最好的办Cl更高，再加残余应力存在，造成SCC事故。又如法就是选用耐SCC的合金，然后对环境进行严格的川维甲醛装置余热锅炉(水冷却器)同样也由于冷却控制，消除残余拉应力，采用合理的结构设计，以防水未充满上管板下部空间，干湿交替，列管表面氯离[]止可能造成SCC的条件。本文根据在石化厂长期从子浓缩，使1Cr18Ni9Ti钢管发生SCC。事设备腐蚀与防护工作的经历，结合不锈钢设备发生为防止换热器干湿交

6、替、气液交界部位发生SCC实例(未注明的均系上海石化)，从中领悟出一SCC，应将立式改为卧式，或将介质走壳程，冷却水些心得体会，分述如下。走管程。或立式换热器在设计上将冷却水出口上移甚1干湿交替、气液交界部位易发生SCC收稿日期：011-07-0作者简介：余存烨(191—)，男，浙江宁波人，高级工程师。长期立式换热器由于壳程走水，而冷却水出口处与从事化工设备材料应用研究、腐蚀与防护科研与工程上管板之间形成一个水流不到的空间，在该区的管束服务工作。01年月余存烨.对石化设备不锈钢应力腐蚀开裂的认识与反思·59·-至紧贴上管板，使壳程始终充满流动冷却

7、水。进而引起Cl浓缩，促进SCC发生与发展。如大庆石化尿素装置二氧化碳压缩机段间冷却器，在使用过2传热面附着物沉积垢易发生SCC程中18-8钢管束发生破损，破裂发生在上管板温度换热器、再沸器、干燥机等传热面的冷却侧常较高的未胀接区域。经金相、电镜、能谱等多种分附着钙镁盐、生物，污泥、腐蚀产物等各种沉积物，析，确认属典型的SCC。由于换热管穿过管板孔有以及工艺物料垢，它们不仅在传热面上形成绝热层，8mm的未胀区存在缝隙，使循环冷却水沉积污垢，-而且妨碍离子等扩散，以至造成闭塞电池促进腐蚀造成Cl高倍浓缩，管外壁发生点蚀坑，形成应力集[6]的条件，即产生缝隙腐

8、蚀或垢下腐蚀。此外，由于垢中，在高温、频繁开停车等综