加氢裂化c102出口缓冲罐排污管焊缝裂纹失效分析

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1、加氢裂化C102出口缓冲罐排污管焊缝裂纹失效分析一、概况2009年1月15H凌晨3时多，巡检发现C102B二段出口缓冲罐罐底排污阀前第一道焊缝出现裂纹，压缩机立即紧急停车，更换排污管与排污阀。此缓冲罐与排污管及排污阀是自1982年加氢裂化装置投产以来一直使用至今，排污阀的材质为铸钢，排污管材质为碳钢。缓冲罐的操作压力为8,0MPa,操作温度为130°C,工作介质为氢气。排污罐的罐底存在水，由于使用了一部分重整氢，故氢气屮含cr和H2S。二、风险评价经RBI风险评估，发现存在硫化氢引起的氢致开裂与应力导h'd氢致开裂(HIC/SOHI

2、C),酸水腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂，如图1所示。风险计算的结果为3D,如图2所示。BottomC102B-D04B-BIdendficationFunctionC102B-D04B-BBOTTOMFluidcharacteristicsModify...Fluid'■一New...RepresentativefluidPotentialdamagesEvaluateAdd/Delete...CorrosionevaluationRHU023-C102A-BvH2ProcesscomponentStressCorrosionCrack

3、ingProp.(%weight)0.110789.3HIC/SOHIC(hydrogen$u■jSulfideStressClackingzlThinningSourWaterCorrosionContaminantcomponentProp..Unit22ppm5000ppbXramagecruenasummaryOperatingconditions0peratingpces$ure(bar)0peratingtemp.(*C)81.8145SpecificdataValueLowSensitivityselectedMatS

4、ulfurcontentHigh〉0.01%Roledandwelded$teelplate0PWHT0SCCalreadydetected□LastSCCinspectionpH5Z6=

5、102B二段出口缓冲罐腐蚀计算图2C102B二段出口缓冲罐风睑计算三、外观检查、渗透检验与硬度检验阀门外观如图3所示，裂纹在阀前第一道焊缝处，经过渗透检验，发现裂纹是沿焊缝一圈。阀体与管子经过硬度检验，发现硬度值均合格，图4所标的①②③④后而的数字为测出的硬度值。图3阀门外观图4硬度检验、裂纹与金相检验部位四、金相检验采用覆膜金和检验，金相组织如图5所示。金和组织为铁素体+珠光体，金粒度为2〜5级，晶界比较粗，晶界弱化。说明晶粒度比较粗大，晶粒与晶粒之间的结合力比较弱，因此，比较容易被腐蚀性介质侵入，形成裂纹。图5裂纹附近的金相组织

6、五、分析结果从金相组织可以看出焊缝的焊接质景不是太好，晶粒比较粗大，因此，韧性不足，脆性较大。特别是晶界粗，更容易使得腐蚀性介质侵入。原设计的条件卜，氢气的质量比较好，几乎没冇什么冇害杂质。因此，碳钢在15CTC以下的干燥氢气屮几乎没有腐蚀的。但是，在有水，有硫化氢和氯离子的环境屮，碳钢是会受到腐蚀的。晶界飢，则腐蚀介质易侵蚀；晶粒飢，则脆性大，易开裂。