顺丁橡胶装置胶液罐裂纹原因分析与对策.pdf

检维修技术 P石油化工设备技术，2O14，35(5)·48· etroChemicaIEquipmentTechnology 顺丁橡胶装置胶液罐裂纹 原因分析与对策 柏明清 ，马永平 ，张宏斌。，季华建 ，王立坤 (1．中国石油独 山子石化公司研究院，新疆 独 山子 833600；2．新疆英特华泰无损检测有限公司，乌鲁木齐。830000； 3．新疆炼化建设集 团有 限公司，新疆 独山子 833600) 摘 要 ：对顺丁橡胶装置胶液罐裂纹采用宏观检查 、壁厚测试 、硬度测试 、金相分析、化学成分分析及介 质组分分析 ，结果表 明：封头消应力热处理是导致封头内壁产生裂纹的主要原因，热处理长时间处于奥 氏体 不锈钢复层 的敏化温度范围，导致crzcs等 中间相在 晶界析 出；复合钢板复层与基层的热膨胀系数不 同导 致封头在热处理后存在较大的内应力。在有 HF存在的情况下，最终发生不锈钢 的晶间型应力腐蚀开裂。 关键词 ：复合钢板 封头 晶间型应力腐蚀开裂 消应力热处理 某厂顺丁橡胶装置在停工检修期间，检验人 1．2 壁厚测试 员对胶液罐内部检验时发现宏观可见裂纹 ，裂纹 由于不锈钢衬里在胶液介质 中，具有 良好 的 位于封头与筒体连接环焊缝及环焊缝 向下 200～ 耐腐蚀减薄能力，8个胶液罐壁厚值为 18．3～ 1000mm之 间，呈整圈断续连接状。在本次检验 20．1mm，壁厚合格 。 中的8个胶液罐均在 同一位置发现该类型裂纹 ， 1．3 硬度测试 胶液罐 的基 本 参数 如 下 ：材 质 为 Q345R+ 对胶液罐顶部封头 、中间简体和底部封头内、 $304O8，为爆炸焊复合钢板 ，厚度为 (16+3)mm， 外部进行现场硬度检测，测试结果见表 1。封头 操作压力为0．16MPa，操作温度为 105℃，介质 衬里层的硬度值为 280～320HB，筒体衬里层 的 为胶液、溶剂油和丁二烯等 ，投用时间为 2年。经 硬度值为 165～174HB，封头衬里的硬度值较高 ， 过调研，国内同类装置设备 的选材一般为碳钢或 外部基层材料的硬度值正常。 低合金钢材料 ，采用复合钢板和不锈钢类材质的 表 l 胶液罐衬里硬度测试 HB 较少 ，该厂在设计时采用复合钢板 的主要 目的是 防止胶液挂壁 ，但在使用后 的第一次开罐检验时 便发现了大量裂纹。 为防止裂纹 的再次产生 ，对发生损伤的胶液 罐进行裂纹原因分析并制订对策 ，保 障装置的安 全运行。 l 检验情况 I．1 宏观检查 胶液罐内部筒体部分较光滑，未见超标缺陷， 底部封头焊缝及焊缝向下 200～1000mm(图 1 椭圆框内)可见图 2状横向裂纹 ，局部位置裂纹呈 现图3所示树枝状和网状裂纹 ，裂纹的宽度增加 ， 收稿 日期 ：2014—04—06。 作者简介 ：柏明清，男 ．2005年毕业于大庆石油学 院金属材 颜色变深。8个胶液罐有 4个可 以看到宏观裂 料工程专业 ，获工学学士学位 ，现从事压力容器 、压力管道检 纹 ，其余 4个胶液罐经渗透检测后在上述位置均 验及失效分析工作 ，工程师。 发现 了裂纹。 Enatil：yJy—bmq@petrochina．corn．cn 第 35卷第 5期 柏 JI『】清等．顺丁橡胶装置胶液罐裂纹原