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  2. 常減壓裝置蒸餾塔頂油氣管線焊縫裂紋失效分析
    2016-06-07 16:24:25 作者:本網(wǎng)整理 來源:中國腐蝕與防護網(wǎng) 分享至:

         
      中國石化集團某煉油廠常減壓裝置蒸餾塔頂油氣管線,在改煉高硫原油后,頻繁發(fā)生開裂泄漏事故,嚴重威脅到安全生產(chǎn)。該油管主體為20鋼管焊接而成,泄漏區(qū)位于常減壓蒸餾塔塔頂餾分油氣的輸出油管路,泄漏點主要為焊縫和熱影響區(qū),如圖1和圖2所示,管線大部分焊縫和熱影響區(qū)均有泄漏點,少數(shù)也發(fā)生在非焊縫區(qū)域。磁粉檢測發(fā)現(xiàn)泄漏處失效模式主要為裂紋。送檢的油氣管內(nèi)部介質(zhì)為常減壓蒸餾后得到的含雜質(zhì)的汽油,實際是典型的蒸餾塔塔頂餾分油,由于原料油是高硫原油,該失效管線內(nèi)的主要雜質(zhì)為含量較高的硫化物和氯離子,含水約1 wt %,工作溫度為50℃。

         
         圖1 泄漏部位觀察  (a)熱影像區(qū),(b)焊縫


    圖2 裂紋的位置及與夾雜物的關(guān)系
     

       調(diào)查分析結(jié)果表明:裂紋形態(tài)符合應(yīng)力腐蝕特征,該裂紋主要沿焊縫的熔合線擴展。焊縫內(nèi)的殘余應(yīng)力是引起應(yīng)力腐蝕的關(guān)鍵原因,同時焊縫內(nèi)的夾雜物和氣孔對裂紋發(fā)生起一定的促進作用。管內(nèi)介質(zhì)中的硫化物能夠引起焊縫區(qū)的嚴重的局部腐蝕,當(dāng)該局部腐蝕量足夠時,會導(dǎo)致焊縫熔合線的殘余拉應(yīng)力區(qū)暴露在腐蝕介質(zhì)中,進而由管內(nèi)介質(zhì)中的硫化物引起應(yīng)力腐蝕裂紋。負二價硫是發(fā)生應(yīng)力腐蝕的主要原因之一。結(jié)合現(xiàn)場工況可以初步判斷,應(yīng)力腐蝕的原因可能是輸送介質(zhì)內(nèi)的H2S含量偏高,同時pH調(diào)節(jié)不當(dāng)而導(dǎo)致的。但pH的大小對失效的管線(低碳鋼)的應(yīng)力腐蝕敏感性的影響(即什么pH是引發(fā)應(yīng)力腐蝕的臨界條件)、以及有效的抑制方法,目前不是特別清楚,可能需要借助一定的試驗研究來獲得更具體的數(shù)據(jù)和有效的抑制方法。
     

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