氧气分离洗涤器的腐蚀开裂及防护.pdfVIP

石 油 与 化工腐蚀 防 护 Corrosion＆ProtectioninPetrochemical 专 论 Industry 20 0 ·39 · 9，26(5) 氧气分离洗涤器的腐蚀开裂及防护 杨海青 (中国石油化工股份有限公司洛阳分公司，河南洛阳471012) 摘要：文章对中国石油化工股份有限公司洛阳分公司聚丙烯有限责任公司制氢装置的氧气分离 洗涤器底部焊缝热影响区发生开裂的原因进行了分析。分析结果表明，该氧气分离洗涤器焊接热影 响区开裂是应力腐蚀破坏，焊接残余应力是造成应力腐蚀破坏的主要因素。同时指出首先在设计和 制造氧气分离洗涤器时，应考虑消除焊接残余应力；其次在生产过程中要优化操作，控制好碱液的温 度和质量分数。采取这些措施后可使应力腐蚀得到有效控制。 关键词：NaOH溶液应力腐蚀开裂焊接残余应力优化操作 中图分类号：TQ050．9 文献标识码：B 1设备基本情况 作用下，裂纹不断沿晶界扩展而发展成宏观裂纹。 中国石油化工股份有限公司洛阳分公司聚丙 烯有限责任公司(以下简称聚丙烯公司)的2× 3裂纹产生的原因分析 40 Nm3／h水电解制氢装置是为聚丙烯主装置提供 在不锈钢中，奥氏体最为重要，其生产量和使 氢气的关键设备，于2005年6月更新并投入使用。用量都占不锈钢总产量和用量的70％左右，其中 运行不到一年，相继发现两台氧气分离洗涤器底部 18—8型又占奥氏体总产量和用量的50％。奥氏 有NaOH溶液渗漏，不得不停机处理，严重影响了体不锈钢品种繁多，用途广泛。由于奥氏体不锈钢 主装置的正常生产。 的特殊性，在化工、石油、动力和核工业等领域的使 制氢装置设计有氢和氧分离洗涤器各一台，主 用中，常发生应力腐蚀开裂(SCC)，危害很大。 要作用是借助于重力使水电解产生的氢气或氧气 SCC是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于烈 与循环的NaOH溶液分离，并通过内置的通有循环纹的扩展而互生失效的一种通用术语。奥氏体不 水的蛇型盘管冷却碱液，控制电解槽温度。其设计 锈钢发生SCC的部分数据见表l【lJ。 mm×2800mm× 材质为0Crl8Ni9，规格为邪00 表1 不锈钢产生应力腐蚀开裂的常见钢种 6mm，下部介质是质量分数为25％的NaOH溶 文献一 文献二 液，上部是氧气，设计温度90℃，设计压力 钢种甭磊万i鬲丽磊万画 1．6MPa，操作温度80℃，操作压力1．5MPa。 件 故比例，％ 件 故比例，％ 2焊接热影响区裂纹特征 2．1裂纹宏观特征 通过现场着色渗透检测可以清楚看到裂纹位 置、长度和走向。从现场检测结果可以看出裂纹均 发生在氧气分离洗涤器封头侧焊接热影响区上， 其长度约为300～600mm不等，走向基本平行于 焊缝，穿透整个壁厚。 2．2裂纹微观特征 ． 显微检查发现