常減壓裝置蒸餾塔頂油氣管線焊縫裂紋失效分析
2016-06-07 16:24:25 作者:本網整理 來源:中國腐蝕與防護網 分享至:

     
  中國石化集團某煉油廠常減壓裝置蒸餾塔頂油氣管線,在改煉高硫原油后,頻繁發生開裂泄漏事故,嚴重威脅到安全生產。該油管主體為20鋼管焊接而成,泄漏區位于常減壓蒸餾塔塔頂餾分油氣的輸出油管路,泄漏點主要為焊縫和熱影響區,如圖1和圖2所示,管線大部分焊縫和熱影響區均有泄漏點,少數也發生在非焊縫區域。磁粉檢測發現泄漏處失效模式主要為裂紋。送檢的油氣管內部介質為常減壓蒸餾后得到的含雜質的汽油,實際是典型的蒸餾塔塔頂餾分油,由于原料油是高硫原油,該失效管線內的主要雜質為含量較高的硫化物和氯離子,含水約1 wt %,工作溫度為50℃。

     
     圖1 泄漏部位觀察  (a)熱影像區,(b)焊縫


圖2 裂紋的位置及與夾雜物的關系
 

   調查分析結果表明:裂紋形態符合應力腐蝕特征,該裂紋主要沿焊縫的熔合線擴展。焊縫內的殘余應力是引起應力腐蝕的關鍵原因,同時焊縫內的夾雜物和氣孔對裂紋發生起一定的促進作用。管內介質中的硫化物能夠引起焊縫區的嚴重的局部腐蝕,當該局部腐蝕量足夠時,會導致焊縫熔合線的殘余拉應力區暴露在腐蝕介質中,進而由管內介質中的硫化物引起應力腐蝕裂紋。負二價硫是發生應力腐蝕的主要原因之一。結合現場工況可以初步判斷,應力腐蝕的原因可能是輸送介質內的H2S含量偏高,同時pH調節不當而導致的。但pH的大小對失效的管線(低碳鋼)的應力腐蝕敏感性的影響(即什么pH是引發應力腐蝕的臨界條件)、以及有效的抑制方法,目前不是特別清楚,可能需要借助一定的試驗研究來獲得更具體的數據和有效的抑制方法。
 

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