多层反应塔衬钛层裂纹成因分析.pdfVIP

第 26卷 第 3期 腐蚀与防护 Vo1．26 No．3 2005年 3月 CORROSION ＆ PROTECTION March2005 8失效分析8 》o o o o o o ∞ c 多层反应塔衬钛层裂纹成因分析 王晓霞 ，史进伟 (1．上海交通大学材料学院，上海 200030；2．上海市宝山区特种设备监督检验所 ，上海 201900) 摘 要 ：采用金相分析、扫描电镜、X射线衍射及氢含量分析等方法，对多层反应塔衬钛层的裂纹成因进行了分析 ， 由于钛板吸氢形成氢化钛导致材料性能劣化 ，对此提出了处理意见和监控措施 。 关键词 ：多层反应塔；衬钛层 ；氢化钛；氢脆 ；材质劣化 中图分类号：TG172 文献标识码 ：B 文章编号：1005—748X(2005)03—0133-03 ANALYSESOFTHECRACKING IN TITANIUM UNDERLAY OF A MULTI—LAYER REACTOR WANG Xiao-xia-一，SHIJin-wei (1．SchoolofMa terials，ShanghaiJiaotongUniversity200030：2．BaoshanDistrictInstituteof SpecialEquipmentInspection，Shanghai201900，China) Abstract：Thereasonsofcrackinginthetitanium underlayofamulti—layerreactorwereanalyzedbymeansof metallographicexamination， scanning electron microscopy， X-ray diffraction and hydrogen ion concentration analysis．Theconclusionisthattitanium plateabsorbedhydrogen ionandformedtitanium hydride，whichcaused degradationofthemateria1．Controlmae surestOsolvethisproblem areproposed． Keywords：Multi—layerraector；Titanium underlay；Titanium hydride；Hydrogendamage；Ma terialdegradation 表 1 反应塔的材质与壁厚 1 引 言 某化工公司脱硫装置中有一台多层衬钛反应塔 1985年9月投产，1993年以来多次因内衬钛板焊缝 处裂纹及针孔泄漏而焊补，期间曾两次发生腐蚀穿 孔破裂的严重事故 ，导致停工 ，使公司蒙受较大的经 表 2 反应塔的技术参数 济损失。为此，对该反应塔衬钛层裂纹成因进行了 分析。 2 反应塔的结构及裂纹缺陷 2．1 反应塔的结构及技术参数 2．2 缺陷简介 反应塔是新 日铁公司制造的多层绕带式压力容 每年大修和定修时，检验人员均在塔盘附近内 器。其内筒衬有 3mm爆炸成形 的钛板 ，内筒外绕 衬钛焊缝 上发现裂 纹 和针孔，最 长 的裂 纹有 有 3层碳钢卷板。材质和壁厚详见表 1；具体技术 100mm，裂纹大多位于焊缝及热影响区，裂纹尖端 参数见表 2。反应塔内介质成分复杂，含硫酸根、硫 较钝 ，无分岔。最初认为是冲刷腐蚀所致，所以采用 氰酸根、氨、硝酸、硫代酸根等。衬钛层耐介质腐蚀 ， 焊接贴补小块钛板的方法进行修复。由于经多次焊 外层卷板承受压力，一旦衬钛层出现穿透性针