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液态烃管道的开裂原因分析

2020-10-21段智文孙建宇

中国化工贸易·下旬刊 2020年3期

段智文 孙建宇

摘 要:为查明某炼油厂液态烃管道开裂的原因,对开裂部位进行了一系列理化检验分析。结果表明:液态烃管道与支座连接部位的断裂机理以硫化物应力腐蚀开裂为主,Cl-和带状组织对开裂起促进作用。

关键词:硫化物应力腐蚀开裂;氢致开裂;硫化物夹杂

液态烃泛指在常温常压下为液态的烃类,炼油行业有时专指液化石油气。常温、常压下为气态只有在压力和降温条件下才能变成液态,在中产过程中常称为液态烃,其中常含有腐蚀性介质对炼化设备产生腐蚀。某炼油厂重催装置的液态烃管道使用8年后,在管道与支座连接部位发生断裂,直接影响重催装置的安全生产运行。本文通过宏观检查、硬度测定、光谱分析、金相分析、断口扫描电镜及能谱分析,探讨了管道开裂的原因,同时为避免该类失效提出了一定的建议。

1 液态烃管道概况

管道材质为20钢,规格为Φ57×3.5mm。操作压力为1.3MPa,操作温度为20~50℃,工作介质为液态烃(碳三、碳四、碳五;其中S含量为8509ppm)。

2 检查分析

2.1 宏观检查

图1为液态烃管道开裂部位的宏观形貌,可见开裂管段内外表面均覆盖着褐色腐蚀产物如图1(a,b)所示,管段与支座焊接连接处存在一处断裂,整体断面与轴向约呈45度。断口呈不规则形状,局部突出,无金属光泽,无明显塑性变形如图1b所示。根据断口形貌特点,可将其分为三个区域,原始开裂区、裂纹扩展区及瞬断区,原始开裂区表面较平整,为脆性断裂的特点。在三个典型区域分别取1#、2#、3#样品作为扫描电镜分析样品,2#样品同时进行金相分析,如图1b所示。……

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