571-2020 影响炼油工业固定设备的损坏机制 中文译本（4-4部分）.pdf

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囱3-59-1－金相伴晶的离筒里微照片，显示破钢的典型铁素体·珠光体结构。

图3-59-2－显示球状碳化物的金相试样离倍显微照片。

些多n角’企挝、气「咐，t吉19在每爱也txI~’家金n435

3.60画株老化

3.60.1损坏描述

应变时效是－种冶金损伤形式，主要出现在老式（1980年以前）碳钢和C-YzMo低合金钢申，它们不像现代

钢材那样完全脱氧。官与贝塞麦炼钢i圭和露天炉炼钢法等老式炼钢工艺苟关，这些工艺使用空气而不是氧气来

去除碳。在变形和中间温度老化的共同作用下，易受影响的钢材会出现应变时效。这导致硬度和强度堪加，而

延段性和韧性降低。应变时效之所以令人担忧，是因为它会增加脆性断裂的几率。

3.60.2受影响的材料

主要是晶粒尺寸较大的旧式（1980年以前）碳钢和C-0.5Mo低合金钢。

3.60.3关键因素

a）钢的成分和制造工艺决定了钢的易损性。

b）采用贝塞麦工艺或露天炉工艺制造的钢材（这两种工艺都使用空气来去除碳）与采用基本氧气炉工艺制造

的新型钢材相比，含氮量更高。

的一般来说，用基本氧气炉工艺制造并用铝完全杀死（脱氧）的钢材不会受到影响。氮和碳含量较高的钢材

会出现这种效应，但现代的完全脱氧碳钢则不会。

d）材料经过冷加工后，在中间温度下投入使用而没有进行应力辈革放，就会产笠应变时效效应。

e）应变老化是含有裂纹的设备的－个主要问题。如果易受影响的材料发生塑性变形并暴露在中阎温度下，变

形材料区域可能会变硬，延展性降低。这种现象与一些因脆性断裂而失效的容器有关，这些容器通常是在

来经PWHT处理的修复焊缝后发生的。

。加压mm序与温度的关系是防止易受影响的设备发生脆性断裂的关键问题。

g）在焊接易受影响的材料时也会出现应变时效，尤其是在靠近应力集中的区域、间距较近的焊缝处或维修时

。在焊接过程中，由于焊接热量和焊接残余应力的共同作用，会产生应变时效，这种现象被称为动态应变

时效。

3.60.4受影响的单位或设备

用来经应力消除的易受影响材料制造的厚壁容器最容易发生应变老化。

3.60.5损坏的外观或形态

应变老化可通过详细的金相分析来揭示，但在发生断裂之前，损坏很可能不会被识别为应变老化。当金属在环

t竞温度下成形，然后在使用过程中在中阎温度下老化时，就会产生应变老化，这时就会出现硬度培加的现象。

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3.60.6预防l缓解

a）对于间隙杂质元素含量f匠、铝合量（＞0.015wt%）足以使钢材完全脱氧的新型钢材来说，应变时效不是

问题。

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b）对于较老的设备，应格外注意避免应变老化的潜在破坏性影响，在金属温度达到脆性断裂凤险较低的可接

受水平之前，避免对设备施加应力或压力。有关易受应变老化影响的容器的加压温度，请参考ASME

BPVC第VIII章第1分部UCS66申的曲线”A飞

c）对易受影响材料的焊缝修复采用PWHT可消除应变时效的影响，因为在1100。F至1200。F(595。C至

650℃）的温度范围内加热可消除导致脆化的应变。如果无法逃行PWHT，则应考虑选行黄油化处理，以

尽量减少作用在被焊旧材料上的焊接残余应力。

3.60.7检查和监测

的目前还没有商业化的在线检测或监控技术来检测应变老化。

b）硬度测试可用于材料大面积发生应变时效的情况。硬度测试不能有效检测焊接导致的应变时效脆化。

3.60.8相关机制

当变形发笠在中间温度时，如焊接时，这种机制被称为动态应变老化。蓝脆是应变时效的另一种形式。

3.60.9参考资料

1.ASME锣庐f[JJE力主静观；盼，第VIII章第1节，美国机械工程师学会，纽约州纽约市。

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3.61硫化

3.61.1损坏说明

碳钢和；冥他合金在高温环境申与硫化合物反应而产生的腐蚀。3.35思：iBH2J何2S底细中讨论了苟氢存在时的腐

蚀。在本讨论中，硫化指的是不含氢的高温含硫环烧。这种机理也称为硫酸腐蚀。由于硫化产生的腐蚀表面光

滑、面积大且相对均匀，因此会导致破裂