游碧龙，易 涛

(中国石油化工股份有限公司荆门分公司，湖北荆门)

焦炭塔底部进料管线弯头焊缝失效分析

游碧龙，易 涛

(中国石油化工股份有限公司荆门分公司，湖北荆门)

介绍了焦炭塔底部进料管线腐蚀开裂情况，对开裂部位进行了外观检查。弯头断裂失效部位发生在环焊缝附近区域，且沿周向开裂，裂纹平直，而裂纹扩展方向与焊接断面基本一致。对开裂部位弯头取样，进行化学组成及金相热应力分析和硬度测试，对腐蚀产物进行化学组成分析。根据生产工艺、介质组成和分析结果确定了失效的主要原因:随着装置原料劣质化，经过10 a运行后，管线高温硫腐蚀加剧，降低了管线的承载力;由于焊缝处存在异种钢的焊接，所使用的309不锈钢导热系数较321不锈钢略小，加之前者的外壁温度又低于后者，使309钢产生较大的轴向拉伸引力，导致焊缝处存在热应力、焊接残余拉应力，在高温硫腐蚀和异种钢焊接的共同作用下导致了焊缝开裂。

失效分析 裂纹 试样

中国石化股份有限公司荆门分公司延迟焦化装置1972年建成投产，经过多次扩能改造，现有设计处理量1.3 Mt/a，采用三炉六塔工艺。2011年7月焦炭塔预热过程中，操作人员巡检发现某塔底部进料管线弯头焊缝处产生裂纹，少量的轻质油向外渗透，采取紧急停车处理，避免了重大事故的发生。该焦炭塔于1996年装置扩建时新增，底部进料管线材质和入口弯头分别采用 321 (1Cr18Ni9Ti或 0Cr18Ni9Ti)不锈钢和 309 (0Cr23Ni13)不锈钢焊接制造，至今已使用15 a，本文对入口弯头在321不锈钢和309不锈钢焊接的环焊缝附近区域沿周向发生的断裂失效原因进行了分析。……