马 涛, 张肖飞, 华晓春, 赵 丽, 饶思贤,2

(1.安徽工业大学机械工程学院, 马鞍山 243032; 2.合肥通用机械研究院, 合肥 230031)

0 引 言

近年来我国在石化系统中已开展了基于风险的检验工作，以便有效掌握在役承压设备的失效机制与风险分布。在此基础上，我国明确提出在压力容器设计制造阶段要提交包括设备可能出现的主要失效模式、失效可能性及风险控制预防措施等内容的风险报告[1-3]。然而对石化行业的实际风险分析后发现，在生产中很多承压设备因工业介质环境多样与影响因素复杂而出现多种失效模式、失效机制共存或多种失效机制交互的现象，此时承压设备的腐蚀失效规律及防护技术就涉及到主导失效模式与机理的判定问题[4-8]。在我国因主导失效模式判定不当而导致事故的案例不少[9]，如某石化厂由SPV50Q调质钢制造的体积为1 000 m3液化石油气球形储罐在质量分数不超过0.05X10-3的湿H2S介质中开裂，工厂判定为湿H2S应力腐蚀开裂，采用的处理方案是补焊并重新进行热处理，但是随后大量类似裂纹再度产生[1]。SPV50Q调质钢在热处理时有一定的再热裂纹倾向，早期规范中并没有强制要求在这类钢制容器热处理后增加表面检测项目，导致部分再热裂纹保留到使用阶段，造成更严重的后果[1,10]。因此，明确复杂腐蚀环境中的石化行业承压设备主导失效模式对后续采取合适的处理方法及合理使用设备具有重要意义。

在石化行业中，高压聚乙烯装置中的超高压管式反应器应力腐蚀裂纹表现为穿晶和沿晶混合特征，主导机制可能为高温氧化引发的应力腐蚀开裂，也可能为Cl-诱导的应力腐蚀开裂[11]。……