常减压蒸馏输油管焊缝裂纹失效分析

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• 作者：吕胜杰刘智勇李汉荣段振国程学群李晓刚
• 会议时间：2011-08-21
• 关键词：常减压蒸馏输油管 ; 断裂现象 ; 失效分析 ; 硫化物应力腐蚀
• 作者单位：吕胜杰(北京科技大学腐蚀与防护中心,北京,中国,100083 中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司机动处,石家庄,河北,中国,050032)刘智勇,李汉荣,程学群,李晓刚(北京科技大学腐蚀与防护中心,北京,中国,100083)段振国(中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司机动处,石家庄,河北,中国,050032)
• 母体文献：第六届全国腐蚀大会论文集
• 会议名称：第六届全国腐蚀大会
• 会议地点：银川
• 主办单位：中国腐蚀与防护学会
• 语种：chi

摘要

随着高硫高酸劣质原油掺炼比重的不断增加,我国炼厂普遍存在炼制原油中的含硫、含酸量超出设备耐硫和耐酸的设防值,进而导致各生产环节介质中的腐蚀性介质浓度大大增加,导致越来越多的石油炼化装置发生严重的腐蚀问题。常减压蒸馏装置的高低温部位温度较低、输送介质中含有一定水分、盐分和硫化物等腐蚀介质,是腐蚀失效问题的多发装置。本文结合现场工况服役条件,通过金相分析、化学成分分析、宏观和微观腐蚀形貌分析、残余应力分析以及相关理论分析等手段,对某炼油厂的常减压蒸馏输油管泄漏原因进行了分析,结果表明:裂纹形态符合硫化物应力腐蚀特征,该裂纹主要沿焊缝的熔合线扩展。焊缝热影响区内的残余应力是引起应力腐蚀的关键原因,同时焊缝内的夹杂物和气孔对裂纹发生起一定的促进作用。管内介质中的硫化物能够引起焊缝区的严重的局部腐蚀,当该局部腐蚀量足够时,会导致焊缝熔合线的残余拉应力区暴露在腐蚀介质中,进而由管内介质中的硫化物引起应力腐蚀裂纹。负二价的硫是发生应力腐蚀的主要原因之一。结合现场工况可以初步判断,应力腐蚀的原因可能是输送介质内的H2S 含量偏高,同时pH 调节不当而导致的。但pH 的大小对失效的管线(低碳钢)的应力腐蚀敏感性的影响、以及有效的抑制条件,目前尚没有专门的研究成果可以借鉴,需要借助一定的试验研究来获得更具体的数据和有效的抑制方法。