S-Zorb烟气管线弯头焊缝失效分析.pdfVIP

S-Zorb烟气管线弯头焊缝失效分析 孙 宇，王 洋，严宏君 (巾 油化T股份有限公司镇海炼化分公司．浙 ：宁波 315207) 摘要：介绍了S-Zorb烟气管线弯头焊缝腐蚀开裂情况，对开裂部位进行 了外观检查发现弯头 断裂失效部位在焊缝附近区域，内壁裂纹清晰，有多处二次裂纹产生、对弯头开裂部位取样，利用 电镜扫描、电子能谱等技术对失效焊缝样品进行化学组成和金相热力学分析 在装置停工期间， 生成连多硫酸，导致管线焊接处内壁出现晶间腐蚀，并在应力作用下发生应力腐蚀开裂，形成 自内 壁向外壁的扩展裂纹，最终导致弯头的腐蚀开裂失效。从这些现象可以得出管线失效的主要原因 是典型的奥氏体不锈钢在连多硫酸中发生沿晶应力腐蚀开裂、文章对材质的选择 以及停工过程 中如何防止应力腐蚀开裂提出了建议。 关键词：S-Zorb 烟气 腐蚀 失效分析 中国石油化丁股份有限公司镇海炼化分公司 及应力的作用下南内向外，从内表面 向外表面纵 (以下简称镇海炼化分公司)1．5Mt／aS-Zorb装 深发展，最后穿透到弯头外表面，造成娴气泄漏。 置是中同石化汽油升级重点项 目之一，将汽油 中 弯头裂纹宏观形貌见图1。 硫的质量分数降至 l0 g／g以下。S-Zorb装置生 产过程巾，吸附剂经再生后产生约 5％的 SO 烟 气，目前该炯气引进硫磺 回收装置处理。2014年 5月，镇海炼化分公司一套70kt／a硫磺 回收装置 检修之后一段时问发现 S-Zorb烟气管线一处弯 头发现焊缝歼裂。该管道材料为304不锈钢 ，生 产期间正常操作压力为9—10kPa，烟气温度 180 — 200℃，娴气主要成分为 N，，SO2，H!O，CO 和 少量的O，，存检修前正常操作_丁艺条件下未发生 图 1 弯头裂纹宏观照片 腐蚀泄漏现象 分析在停1-吹扫后烟气中含有的 1．2 内表面观察 硫化物与水反应生成连多硫酸等腐蚀性物质，在 从弯头内壁可以看 出，弯头遭受到严重的腐 应力作 下使管线产牛应力腐蚀开裂或点蚀穿子L 蚀 ，有多条二次裂纹，呈明显的腐蚀断裂特征，并 导致介质泄漏 。管线的腐蚀、开裂不仅给装置 且表面失去 厂原有的金属光泽 ，出现 了大量的腐 的生产带来威胁 ，而且泄漏 的介质对周边环境 、 蚀 凹坑 ，在二次裂纹表而覆盖着厚厚 的黑色腐蚀 人员安全也存在一定的风险隐患，因此对焊缝开 产物和氧化物，见图2。通过对其厚度 的检测，数 裂处进行取样 ，采用理化检测手段和分析方法 ，对 据显示裂纹区域存在严重的壁厚减薄现象，最薄 其失效原凶进行分析。 处仅有2illnl，而管壁原始壁厚为8mm，减薄厚度 达到6film。 1 宏观检查 1．3 剖面观察 1．1 外表面观察 弯头的剖面照片见图3，从图3呵以看 Hj肉眼观察失效 的弯头处 ，可看}}1主裂纹位 收稿 日期：2014一I1—02；修改稿收到 日期：2014一l2—09。 于弯头环焊缝热影响区附近，其断 口形貌十分平 作者简介：孙字(1982一)，硕士研究生，助理lT程师．2009年 整，呈明 的脆性断裂特征 ，且裂纹呈连续扩展并 毕业于中国石油大学 (北京)，目前主要从事渣油加一[ 艺 有多处分又等特征。裂纹起源于内表面，在腐蚀 丁作。E-mail：sycup9ll@163．(OIll 4 弯头剖面出现 了多处 明显的宏 观裂纹，裂纹 均为 由内表面起裂 ，并从 内表 面 向外表面径 向扩 展 。裂 纹 较深 ，最 长 的裂 纹 几 乎 贯 穿 管壁 。