2013版容器定检规解读.ppt

易发装置和设备 所有锅炉给水和蒸汽冷凝系统； 制氢装置：转换炉低于149℃的转换气易产生腐蚀，最高腐蚀速率可达2.5毫米/年； CO2分离装置：再生器顶部系统； 空分装置：压缩空气经冷却后的低点凝液部位。 主要预防措施 缓蚀剂：液相缓蚀剂可减少蒸汽冷凝水系统的腐蚀，气相缓蚀剂可减少冷凝蒸汽的腐蚀； pH值：液相的pH值提高到6以上可有效降低蒸汽冷凝水系统的腐蚀速率； 选材：奥氏体不锈钢可有效抵抗CO2腐蚀，能用于CO2分离设备，同时须注意避免奥氏体不锈钢在现场焊接施工可能造成的敏化。铁素体不锈钢和双相不锈钢具有良好的耐腐蚀性。 检测方法 检测方法一般为宏观检查＋腐蚀部位壁厚测定，焊缝的腐蚀则应通过宏观检查＋焊缝尺进行检测； 若腐蚀发生在内壁而只能从外部检测时，可用自动超声波扫查、导波检测或断面射线扫描法查找局部减薄部位，并对减薄部位进行壁厚测定； 探针或挂片：监控实时腐蚀速率； 介质分析：pH值、Fe元素含量等。 低合金钢长期暴露在343～593℃范围内，操作温度下材料韧性没有明显降低，但降低温度后发生脆性开裂的过程。 损伤机理 材料组织微观结构变化，导致低温韧性降低。 损伤形态 a) 目视检测不易发现回火脆化损伤； b) 采用夏比V型缺口冲击试验测试，回火脆化材料的韧脆转变温度较非脆化材料升高。 敏感材料 铬钼钢。 主要影响因素 a) 材质：合金元素Mn、S、P、Sn、Sb和As可显著增加回火脆性，需控制其含量，并同时保证材料的强度水平、热处理工艺和加工工艺性能； b) 温度：12Cr2Mo1R钢在482℃时的回火脆化速率比427℃至440℃时更快，但长期暴露于440℃时的回火脆化损伤可能更严重； c) 时间：设备回火脆化大多数在脆化温度范围服役数年后发生，在加工热处理阶段有时也会发生回火脆化； d) 环境：临氢环境、存在裂纹类缺陷时会加速回火脆化损伤。 易发装置和设备 a) 服役温度长期高于343℃的各种低合金钢制装备； b) 加氢处理装置：反应器、热进料/出料换热器及热高压分离器； c) 催化重整装置：反应器、换热器； d) 催化裂化装置：反应器； e) 焦化装置：焦炭塔、换热器。 主要预防措施 a) 在役设备应避免在材料回火脆化温度范围内服役。装置开车过程中，若设备温度低于最低升压温度时，操作压力应至少降至最大设计压力的25%。已投用多年的早期钢材回火脆化敏感性高，最低升压温度为171℃；新型抗回火脆化钢材的最低升压温度可达38℃或更低。采用焊补修复的部位应加热至620℃并快速水冷，回火脆化会暂时逆转； b) 准备制造或已经在制的设备：选用P、Sn、Sb和As等杂质元素含量低的材质，进行适当的焊后处理，适当降低材料强度等级； c) 按工程经验可根据材料成分，按下述公式计算母材金属的J因子： J=(Si+Mn)×(P+Sn)×104 (元素质量百分数) 按下述公式计算熔敷金属的X因子 X=(10P+5Sb+4Sn+As)/100（元素质量百万分数） 对于12Cr2Mo1R钢的J因子和X因子最大值限定为100和15； d) 用于制造厚壁装备或可能发生蠕变的设备，选用的新型低合金钢材料应在确定化学成分、韧性、强度、加工、焊接和热处理工艺时，充分考虑各种因素的影响。 检测方法 a) 在反应器投用时放置同材质挂片，在使用过程中定期取出部分挂片，解剖后制样进行冲击试验，监测回火脆化状态； b) 工艺过程严格遵守操作规定的要求，尤其因注意操作压力和温度的关联性，防止设备因回火脆化而开裂或破断。 奥氏体不锈钢及镍基合金在拉应力和氯化物溶液的作用下发生的表面开裂。 损伤机理 氯离子易吸附在奥氏体不锈钢表面的钝化膜上，取代氧原子后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性氯化物，导致钝化膜破坏。破坏部位的新鲜金属遭腐蚀形成一个小坑，小坑表面的钝化膜继续遭氯离子破坏生成氯化物。在坑里氯化物水解，使小坑内pH值下降，局部溶液呈酸性，对金属进行腐蚀，造成多余的金属离子，为平衡蚀坑内的电中性，外部的氯离子不断向坑内迁移，使坑内氯离子浓度升高，水解加剧，加快金属的腐蚀。如此循环，形成自催化，向蚀坑的深度方向发展，形成深蚀孔，直至形成穿孔泄漏。 损伤形态 a) 材料表面发生开裂，无明显的腐蚀减薄； b) 裂纹的微观特征多呈树枝状，金相观察可观察到明显的穿晶特征。但对于敏化态的奥氏体不锈钢，亦可能沿晶开裂的特征更加明显； c) 垢下易发生水解和氯离子浓缩，有时可在垢下观察到此开裂。 敏感材料 a) 奥氏体不锈钢属敏感材料； b) 铁素体不锈钢和镍基合金的耐氯化物开裂能力强于奥氏体不锈钢。 主要影响因素 a) 温度：随着温度的升高，氯化物应力腐蚀裂纹产生倾向增加。裂纹常见于金属温度60℃或更高的场合； b) 浓度：随着氯化物浓度的升高，氯化物应力腐蚀倾向增