某某煉油廠較早使用了雙(shuang)相不銹鋼焊接構件,該廠原油中的無機鹽(NaCl、CaCl2和MgCl)和硫化物(H2S、RSH、RSR等),在煉制過程中水解和熱解作用產生了大量H2S和HCI等腐蝕性較強的物質。在該環境中CI含量一般在100mg/L,最高達2000~4000mg/L;H2S為32~65mg/L。在常減壓裝置中,碳鋼產生均勻腐蝕,20Cr13馬氏體(ti)不銹鋼(gang)產生孔腐蝕,而06Cr18Ni11Ti奧氏體不銹鋼發生了應力腐蝕,造成設備在不發生任何形變情況下突然破裂,生產被迫中斷,遭受極大的經濟損失。事故的主要原因是Cl-引起的應力腐蝕。因此,該廠與北京鋼鐵研究院共同對022Cr19Ni5Mo3Si2 雙相不銹鋼進行了研制。


  對研制022Cr19Ni5Mo3Si2鋼、碳鋼和06Cr18Ni11Ti 不銹鋼板進行了掛片均勻腐蝕的比較試驗,試驗結果見表4-30。從表中可以明顯地看出,022Cr19Ni5Mo3Si2 雙相不銹鋼均勻腐蝕速度遠遠低于其他兩種材料。決定在已損壞的設備中的06Cr18Ni11Ti、12Cr13和碳鋼的焊接結構全部更換為雙相不銹鋼焊接結構


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  減壓塔頂原為水冷卻,后改為空冷器,采用ф25mm×2.5mm×4500mm管,由24片組成,其中用022Cr19Ni5Mo3Si2 雙相不銹鋼管制成9片,其余為06Cr18Ni11Ti管。對冷凝水介質進行分析:pH=7~8.9;Cl-濃度為16.51~499mg/L,一般小于150mg/L;H2S濃度為52.7~175.93mg/L,最高達1055mg/L。


  空冷器運行八(ba)年后(hou)經檢查,其中(zhong)第三級空冷器06Cr18Ni11Ti管束用0.6MPa壓(ya)力(li)(li)作水壓(ya)試驗,發現空冷器上排管幾乎都發生泄漏。經檢查發現有連成直徑約5mm的(de)腐蝕(shi)坑,有數條裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)起源于(yu)(yu)腐蝕(shi)坑;有的(de)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)已穿透管壁,裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)有主裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)和樹(shu)枝狀(zhuang)的(de)細(xi)小支(zhi)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen),裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)有穿晶(jing)也有沿晶(jing)(屬(shu)于(yu)(yu)混合型),屬(shu)于(yu)(yu)應力(li)(li)腐蝕(shi)裂(lie)特(te)征。


  對裂紋處的腐蝕產物進行能譜分析,其成分的質量分數(%):管外表面Cl-高達7.809,S為12.657,K為1.429,Ca為3.011,Na為10.859,管內表面Cl-為0.149,S為13.08,K為0.786,Ca為0.504。從能譜分析看出,可以認為06Cr18Ni11Ti 不(bu)銹鋼(gang)管的應力腐蝕破裂是由于Cl-而引起的。后全部改用022Cr19Ni5Mo3Si2 雙相不銹鋼管,克服了上述缺陷。




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