某某煉油廠較早使用了雙相不銹鋼焊接(jie)構件,該廠原油中的無機鹽(NaCl、CaCl2和MgCl)和硫化物(H2S、RSH、RSR等),在煉制過程中水解和熱解作用產生了大量H2S和HCI等腐蝕性較強的物質。在該環境中CI含量一般在100mg/L,最高達2000~4000mg/L;H2S為32~65mg/L。在常減壓裝置中,碳鋼產生均勻腐蝕,20Cr13馬氏(shi)體不(bu)銹鋼產生孔腐蝕,而06Cr18Ni11Ti奧氏體不銹鋼發生了應力腐蝕,造成設備在不發生任何形變情況下突然破裂,生產被迫中斷,遭受極大的經濟損失。事故的主要原因是Cl-引起的應力腐蝕。因此,該廠與北京鋼鐵研究院共同對022Cr19Ni5Mo3Si2 雙相(xiang)不銹鋼進行了研制。


  對研制022Cr19Ni5Mo3Si2鋼、碳鋼和06Cr18Ni11Ti 不銹鋼板進行了掛片均勻腐蝕的比較試驗,試驗結果見表4-30。從表中可以明顯地看出,022Cr19Ni5Mo3Si2 雙相不銹鋼均勻腐蝕速度遠遠低于其他兩種材料。決定在已損壞的設備中的06Cr18Ni11Ti、12Cr13和碳鋼的焊接結構全部更換為雙相不銹鋼焊接結構


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  減壓塔頂原為水冷卻,后改為空冷器,采用ф25mm×2.5mm×4500mm管,由24片組成,其中用022Cr19Ni5Mo3Si2 雙相不銹鋼管制成9片,其余為06Cr18Ni11Ti管。對冷凝水介質進行分析:pH=7~8.9;Cl-濃度為16.51~499mg/L,一般小于150mg/L;H2S濃度為52.7~175.93mg/L,最高達1055mg/L。


  空(kong)冷(leng)(leng)(leng)器運行八年后經檢(jian)查,其中第三級空(kong)冷(leng)(leng)(leng)器06Cr18Ni11Ti管(guan)束用(yong)0.6MPa壓力(li)作水壓試(shi)驗,發現(xian)(xian)空(kong)冷(leng)(leng)(leng)器上排管(guan)幾乎都發生泄漏。經檢(jian)查發現(xian)(xian)有(you)(you)(you)連成(cheng)直徑約5mm的腐(fu)蝕坑,有(you)(you)(you)數條裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)起源于腐(fu)蝕坑;有(you)(you)(you)的裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)已(yi)穿透管(guan)壁,裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)有(you)(you)(you)主(zhu)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)和樹(shu)枝狀的細小支裂(lie)紋(wen)(wen)(wen),裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)有(you)(you)(you)穿晶(jing)也有(you)(you)(you)沿晶(jing)(屬于混合型),屬于應力(li)腐(fu)蝕裂(lie)特征。


  對裂紋處的腐蝕產物進行能譜分析,其成分的質量分數(%):管外表面Cl-高達7.809,S為12.657,K為1.429,Ca為3.011,Na為10.859,管內表面Cl-為0.149,S為13.08,K為0.786,Ca為0.504。從能譜分析看出,可以認為06Cr18Ni11Ti 不銹鋼管的應力腐蝕破裂是由于Cl-而引起的。后全部改用022Cr19Ni5Mo3Si2 雙相不銹鋼管,克服了上述缺陷。




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