艾志斌--压力容器腐蚀.ppt

4. 刀状腐蚀 　晶间腐蚀的另一种形式，它如同刀刃状深入到内部，故称“刀状腐蚀”或“刃状腐蚀”，见图（f）。 发生部位：在紧邻焊接接头的熔合线母材一侧的狭窄区域内。 尺寸：开始时宽度不过3~5个晶粒，逐渐扩展，最大可达1~1.5mm。对电渣焊焊接接头可达3~5mm。 危害：具有晶间破坏的性质，严重时会使整条焊缝发生剥落，危害很大。 原因：刀状腐蚀的原因是在焊接接头冷却或多次焊接时，在狭窄的特定区域内溶解在TiC中的碳析出和铬结合成富铬的碳化铬相，造成贫铬区，导致晶间腐蚀。是稳定化不锈钢一种特有的晶间腐蚀。 5.3.4 晶间腐蚀机理 晶间贫铬导致焊缝金属产生晶间腐蚀。 两种情况： 1)焊态时已有铬的碳化物的沉淀，因而形成贫铬层。易于出现在焊接线能量过大或多层焊的条件下。 2)是在焊态时具有较好的耐蚀性，却在焊后经受了敏化加热的条件而出现铬的碳化物的沉淀。 此外还有一种非敏化态晶间腐蚀，腐蚀的发生与贫铬无关。 发生在碳钢焊缝附近的表面开裂或裂纹，是在含碳酸盐系统拉应力和腐蚀共同作用的结果。它是一种碱应力腐蚀开裂（ASCC）。 影响因素 １）没有经过应力释放的碳钢，pH9.0和CO3-2100ppm，或 8pH9.0和CO3-2400ppm。 ２）含水且H2S浓度为50wppm或更高，pH为7.6或更高，设备管线就被认为是敏感的。 ３）氰化物也可以增加开裂的敏感性。 ４）在气体净化装置，CO22%、温度93℃时才发生开裂。 受影响部位 １）主要发生在FCC装置分馏塔塔顶冷凝系统和回流系统，湿气体压缩系统的下游，来自这些部位的酸性水系统。管线和容器都受影响。 碳酸盐应力腐蚀开裂 ２）也在制氢装置的碳酸钾、下汽化器和CO2去除设施的设备管线中存在。 损伤的形貌 １）裂纹常出现在与焊缝平行的临近的基体金属上，也能在焊缝金属和热影响区发生。 ２）小裂纹的蜘蛛状网，通常发生在或与焊缝有关的缺陷有内部连接，这些缺陷提供了局部应力集中。 ３）容易被错认为SSCC或SOHIC，但是，碳酸盐开裂通常离焊缝的坡角更远，有多条平行裂纹. ４）是晶间裂纹，表现为非常细的充满氧化物的裂纹网络。 预防与减缓 １）采用621℃ 消除应力处理。 ２）防护涂层，采用复合或内衬300系列不锈钢，用400合金或其它耐蚀合金代替碳钢。 碳酸盐应力腐蚀开裂 碳酸盐应力腐蚀开裂 ３）热的碳酸盐系统，在热处理或蒸汽吹扫前应采用水冲洗未经焊后热处理的管线和设备。 ４）制氢装置CO2去除单元的热碳酸盐系统，使用偏矾酸盐来防止开裂。 检查和监测 １）定期检测FCC酸性水中的pH和CO3-2浓度以确定开裂的敏感性。 ２）用湿荧光磁粉检测或交流漏磁检测方法。 ３）裂纹深度可用包括外部超声横波检测在内的合适的超声检测方法测量。测量裂纹深度的电阻式仪器并不有效，因为裂纹一般含有磁性氧化铁。 ４）声发射检测正在扩展的裂纹。 碳酸盐应力腐蚀开裂 FCC气体装置的一条未经PWHT的 管线焊缝在服务15年后在焊缝 和相临的地方发生碳酸盐开裂 基体金属碳酸盐 开裂的横截面显 微照片。从I.D. 表面（左侧）起始 基体金属碳酸盐 开裂的横截面显 微照片，在ID表 面的腐蚀坑起始 基体金属碳酸盐 开裂的横截面显 微照片，显示了 裂纹的分支性质 胺开裂是一种碱应力腐蚀开裂的形式。它多数发生在没有热处理的碳钢焊缝或临近区域上，或在重度冷加工的部位。胺是去除/吸收各种气相和液相碳氢物流中的H2S和/或CO2的溶剂。 碳钢和低合金钢受影响。 影响因素 １）拉应力水平，胺浓度和温度。 ２）开裂在贫MEA和DEA中容易发生，但在多数胺中也有发生，包括MDEA和DIPA（ADIP）。 ３）一些胺中，室温下就会发生开裂。升高的温度和应力水平增加了开裂的可能性。 ４）胺开裂多数与贫胺环境有关。纯的碱胺不会导致开裂。富胺环境中的开裂大多与湿H2S问题有关。 胺应力腐蚀开裂 ５）开裂可由于暴露于蒸汽吹扫和短时胺夹带而发生于未经焊后热处理的管道和设备上。 ６）胺浓度对开裂倾向并无重大影响。 ７）某些炼油厂认为开裂在胺浓度低于2～5%左右时不会发生。然而，局部富集和蒸汽吹扫可降低此极限，有些装置曾采用低至0.2%的较低极限值 。 损伤外观或形貌 １） 裂纹在管道和设备的内径上萌生，主要在焊缝热影响区，但也曾发现于焊缝金属和热影响区附近的高应力区。 ２） 开裂一般与焊缝平行，在焊缝金属处，裂纹与焊缝横向或纵向相接。 ３）在管嘴，裂纹在基体金属呈放射状，例如，从孔散开。在插入管嘴，裂纹通常平行于焊缝。 ４）裂纹在表面上的外观与湿硫化氢开裂引起的裂纹相似。 ５）一般为晶间开裂，充满氧化物，并带有若干分叉。 胺应力腐蚀开裂 胺应力腐蚀开裂 预防与减缓 １）按照A