氢气管路泄漏原因分析及改进

《氢气管路泄漏原因分析及改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、"##$年第%期·!!·氢气管路泄漏原因分析及改进杨家峰周旭池（中国石化集团南京化工厂，南京"*##$)）摘要本文从宏观检查、化学成分、金相、电镜等方面进行分析，找出了氢气管路系统失效原因，并提出了相应的改进措施。关键词氢气管路泄漏螺纹短节晶间腐蚀敏化裂纹*前言易燃易爆，如不及时找出原因，采取相应的对策，将给正常的安全生产带来严重的隐患。管路失效件出"##"年$月，在正常的生产巡回检查中，先后发现的部位及相应的数据见表*。现1#*#-2装置的管路系统有多达*"处的螺纹短节经查，该螺纹短节为锻件，无热处理记录，螺纹泄漏

2、（其中有一个三通）。泄漏点全部出现在管路的短节与氢气主管的焊接采用氩弧焊，焊后立即用水螺纹短节与氢气主管对接的焊接接头处且在螺纹短快速冷却。节一侧，如图*所示。"宏观检查对*"个泄漏部位及焊缝两侧进行宏观着色检查，发现所有裂纹都出现在焊缝的螺纹短节管焊接接头区一侧，裂纹紧靠熔合线。从管子的外表面看，图*出现裂纹的部位无严重腐蚀。裂纹的显色也不是很这些螺纹短节的工作温度为常温，工作压力为突出。%9#345，工作介质为氢气，个别管线的内部介质有丙$化学成分分析酮、异丙醇和水；管外与大气直接接触。由于介质属经化学成分分析，

3、螺纹短节的化学成分符合表*-2装置管线失效件的部位及相关数据序号装置失效部位管件名称规格材料介质工作压力345*一高6高压冷凝器-2*8"、丙酮、异丙醇"二高下出口$-2"二高6氢分离器螺纹短节1$:循环机出口!$:循环机出口%1:循环机出口!"!71*+,*)-./0.%9#(1:循环机出口三通8")-2$总分配盘6-2$管路/总分配盘6-2$管路*#氢气总管6-2$管路螺纹短节**二高6油氢分离器*"二高出口工字法兰对接管&’""(#—)#中的*+,*)-./0.钢管的化学成分标准，1金相检查见表"。因此，用于制

4、造螺纹短节的材质为在*"个试样中取三个试样（编号分别为2、’、*+,*)-./0.，材料的化学成分合格。+），割取带裂纹的金相试样和断口试样各一枚，供金万方数据·!"·化工设备与管道第#$卷表%螺纹短节的化学成分分析结果（&’(）)*+,-*.)/0+1+23%%4$56$!$78%!87$$!%7$$!$7$9$!$7$9!847$$:8;7$$67$$:887$$!<=)5$7$%>:$76$螺纹短节$7884$7;!$876"$7$%6#$7$9%!867#67;%$74%#相分析和断口分析使用。对上述三个试样

5、全部进行分析，在断口表面未发现有任何能引起奥氏体不锈了金相检验，结果如下：钢发生应力腐蚀破裂的活性阴离子（如氯离子等），=8>经检验，焊接接头的显微组织为：等轴的粗见表9。大奥氏体（螺纹短节一侧）?细小的铸晶组织（焊缝）表9断口表面的腐蚀产物A5BCD能谱分析结果?细碎的孪晶奥氏体（氢气主管）。E*+,-FG)/0+=%>所有的裂纹均是由外壁启裂向内壁扩展。3断口H$7!987!8487;;8;7;"7$")断口#7$9$7!$87#!";7$68;789!76$并完全分布在焊接接头区的螺纹短节一侧。从上述分析可知：

6、=9>裂纹完全沿晶界萌生和发展，是典型的沿!螺纹短节管材的化学成份合格。晶断裂过程。在部分试件上均看到了晶粒脱落现"螺纹短节的腐蚀开裂均由外壁开始。象。显然，螺纹短节管材发生了严重的晶间腐蚀。=#>除在螺纹短节的焊接热影响区发现了晶界#螺纹短节已整体敏化，而不仅仅是焊接接头区局部敏化。材质敏化是导致焊接接头区泄漏的根敏化现象外，在距焊接熔合线8%@@远处也发现了本原因。完全一样的现象：晶界敏化，晶粒尺寸粗大等。这说"结论明螺纹短节材质已整体敏化。而焊接接头另一侧显综上所述，#$8$0C管路系统的泄漏的原因是：微组织为

7、细碎的孪晶奥氏体。因此，该螺纹短节的材用于制造螺纹短节的不锈钢材料在焊接前已整体敏质敏化的主要原因不是由焊接引起的，而是在焊接化，在焊接的影响下，使熔合线附近敏化加剧，在管前螺纹短节的材质就已经敏化。外有腐蚀性大气存在，因此，具备了晶间腐蚀的条!扫描电镜检查件，发生了晶间腐蚀，导致在熔合线附近开裂泄漏。对部分螺纹短节金相试样、氢气主管金相及螺螺纹短节材质敏化是导致焊接接头区泄漏的根本原纹短节的断口试样逐个进行电镜扫描分析，结果如下：因。=8>对金相试样进行电镜扫描分析发现：4改进措施!螺纹短节的显微组织确为等轴的粗大

8、奥氏根据不锈钢晶间腐蚀的机理，结合本套装置的体。经高倍观察发现晶界上有第二相析出物，部分腐实际情况，要克服晶间腐蚀开裂可采取以下措施：蚀严重的晶界甚至出现了晶粒分离的现象，如晶粒=8>对目前在线的螺纹短节全部涂刷油漆，隔绝脱落等。可见，螺纹短节材质已经敏化。裂纹正是沿腐蚀介质与管子的直接接触，以缓解和控制腐蚀开着这类晶界启裂和发展的。光学显微镜