摘  要：为了提高抗冲刷腐蚀及酸性介质腐蚀能力，化工行业多采用45度Y型斜三通内部堆焊incoloy825材料工艺，但在实际运行中仍然会发生腐蚀泄漏情况。本文采用金相分析、扫描电镜等方法对三通腐蚀泄漏处进行分析，找到其腐蚀机理，以便对三通制造工艺进行改进，为企业提出预防与改进措施，对防止事故的发生有着重要的意义。

关键词：斜三通 incoloy825 腐蚀 金相分析 扫描电镜

1 引言

Incoloy 825是钛稳定化处理的全奥氏体镍铁铬合金，并添加了铜和钼，是一种通用的工程合金，在氧化和还原环境下都具有抗酸、碱金属腐蚀性能及抗冲刷腐蚀能力，较少发生腐蚀泄漏。本文对煤化工行业合成装置粗煤气管道中的45度斜三通腐蚀机理进行分析，为企业检修提供数据支持，节约检维修成本、降低非计划停车风险，对石化装置的安全生产有着重要的意义。

2  腐蚀三通基本情况

该三通2014年改造前采用的是15CrMo  T型异径三通，由于冲刷腐蚀与低温H2S腐蚀作用，基本上三至六个月就会将主管三通背面腐蚀穿孔。后通过技术改进，并联系制造厂将该管线改为45°斜三通，基材为15CrMo，内部堆焊incoloy825材质作为耐蚀层加强抗冲刷腐蚀与酸性介质腐蚀的能力，外部加电伴热避免内部介质温度过低达到露点温度对管壁形成腐蚀。改为45°Y型三通也是为了避免介质直接冲击造成的冲刷腐蚀。运行时，三通支管温度大概在160摄氏度，主管经预热后为240摄氏度。根据使用单位提供的光谱分析报告和化学成分分析报告，显示基材与堆焊层材料元素成分均符合相关标准的要求。

自2014年改造后至2019年机会检修该三通下线内部清洗检查前都未发现明显缺陷。而且运行部每次机会检修也会对该部位进行测厚，也没有发现过明显减薄。合成装置（编号为24PG2107）三通管在2019年12月31日工艺巡检报告发现粗煤气泄露。检修人员对三通部位拆开保温后发现装支管底部，靠近主管焊缝处有两处贯穿性孔洞，如下图所示：

3  腐蚀机理分析

自2014年至2019年2月该三通共运行了近五年多的时间，多次检测检查都未发生减薄的现象，而且2019年大修期间虽未进行下线检修，但也进行了测厚，也未发现明显缺陷。而至2019年12月不到三个月的时间就发生了穿孔。考虑可能是抵抗冲刷与低温硫化氢腐蚀的耐蚀层失效了，进一步判断可能是分层脱落了。对腐蚀泄漏处进行取样金相分析，对漏点附近的腐蚀产物进行扫描电镜分析。

3.1  金相分析及扫描电镜分析结果

3.2  对腐蚀产物扫描电镜结果

4  结语

通过以上分析手段，可以判断该三通主要是由于应力腐蚀、晶间腐蚀造成的泄漏。该三通为焊接三通，存在三通锐角区焊缝附近应力集中，且容易受到交变应力影响。由于该三通以及后部混合器经常利用检修期间进行下线清洗检查作业，以及运行状态下热应力等原因导致该管线位移较大，使得三通承受管系应力持续加大，而三通夹角处应力最大，导致三通夹角处基层内部金相组织发生变化，含Mo耐热材料对应力较敏感，在较大应力作用下产生应力腐蚀、晶间腐蚀导致内部堆焊的incoloy 825耐蚀层出现裂纹。

三通耐蚀层出现晶间腐蚀后，经过一段时间形成裂纹，腐蚀性介质将会产生间隙腐蚀，导致耐蚀层分层乃至脱落。由于重力作用冷凝液将冷凝聚集在下部，导致下部先腐蚀穿孔。

4  总结及解决办法

incoloy825材料虽然有较好的耐腐蚀性，但在应力条件下，也可能会发生腐蚀开裂。建议对该处三通进行整体更换，并对整个管系应力重新释放处理，避免应力集中。如果采用焊接式三通，虽然加工工期较短（约45天），堆焊技术及设备要求较低但应力集中、而且焊缝质量无法管控、对焊接工艺与焊接水平要求较高，完工后无法进行有效检测。而采用整体三通可避免应力集中、堆焊耐蚀层变形量较小、安装后焊缝可进行检测，但对耐蚀层堆焊技术要求较高。使用单位应对整个合成装置中粗煤气管道三通进行逐个排查、检测，利用计划检修时间对同类三通进行全部更换，并建立定期巡检机制，定期测厚，以便及时掌握该三通的使用情况。

参考文献

[1] 李久振，Incoloy825镍基合金焊接接头晶间腐蚀问题[J]，电焊机，2018，48（11）：103-106;

[2] 马红，管间温差对集箱接管角焊缝开裂影响的应力分析[J]，热力发电，2015，44（7）;

[3] GB/T30579-2014《承压设备损伤模式识别》[S]，中国标准出版社，2014;

[4] NB/T47013-2015，承压设备无损检测[S]，北京：新华社出版，2015.

作者简介

李力君（1984-），男，湖南岳陽人，本科，工程师，研究方向：特种设备检验工作。

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