催化裂化裝置應力腐蝕開裂失效分析
2016-06-07 16:25:48 作者:本網整理 來源:中國腐蝕與防護網 分享至:

 
  自1994年5月錦州石化公司80萬噸/年催化裂化裝置再生系統設備發生開裂以來,此系列事故是建國以來,石油石化行業最嚴重的一次腐蝕事故。造成了幾十億元的經濟損失。

  2000年4月份某石化公司140萬噸/年重油催化裂化裝置二再生器和旋風分離器發現有大量穿透裂紋,為了查明再生器開裂性質及產生原因,對其裂紋試樣和環境介質進行了綜合測試與實驗室試驗分析,以揭示這些大量裂紋的產生原因。裂紋形貌如圖1所示。


圖1  再生器燒焦罐環焊縫裂紋形貌


  調查分析結果表明:裂紋為樹枝狀應力腐蝕裂紋,均從裝置內表面開始向外表面擴展;裂紋部位金屬未見明顯塑性變形;裂紋寬度窄,部分裂紋已貫穿整個壁厚;裂紋沿晶界擴展,斷口具有典型沿晶斷裂特征。從腐蝕環境分析中可以看出,二套再生器煙氣含有較多的O2、NOx和SO3,煙氣具有較強的氧化性,pH值也相對較高,露點溫度也比較高,而相應的設備壁溫則在露點溫度以下,為催化二套再生器發生硝酸鹽應力腐蝕開裂提供了外界條件。煙氣中存在一定量的氮化物和水蒸氣,在器壁結露,形成硝酸鹽水溶液,進而在應力共同作用下造成了硝酸鹽應力腐蝕開裂事故。對NOx-SOx-COx-H2O混合煙氣體系的熱力學分析表明,在一定溫度和壓力下,混合煙氣體系露點溫度與硫酸蒸汽的分壓有關,與體系的總壓有關,與氮氧化物、碳氧化物等氣體的含量無直接關系。硫酸蒸汽的分壓越大,混合煙氣體系的露點溫度越高。氮氧化物、碳氧化物對露點溫度的影響是通過對體系的總壓表現出來的。

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