承壓設(shè)備損傷模式識別

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承壓設(shè)備損傷模式識別,,,目錄,報(bào)告內(nèi)容,承壓設(shè)備損傷模式識別,報(bào)告內(nèi)容,承壓設(shè)備損傷模式識別,二、腐蝕減薄,2.1 鹽酸腐蝕 2.2 硫酸腐蝕 2.3 氫氟酸腐蝕 2.4 磷酸腐蝕 2.5 二氧化碳腐蝕 2.6 環(huán)烷酸腐蝕 2.7 苯酚腐蝕 2.8 有機(jī)酸腐蝕 2.9 高溫氧化腐蝕 2.10 大氣腐蝕（無絕熱層） 2.11 大氣腐蝕（有絕熱層） 2.12 冷卻水腐蝕 2.13 土壤腐蝕,2.14 微生物腐蝕 2.15 鍋爐冷凝水腐蝕 2.16 堿腐蝕 2.17 燃灰腐蝕 2.18 煙氣露點(diǎn)腐蝕 2.19 氯化銨腐蝕 2.20 胺腐蝕 2.21 高溫硫化物腐蝕(無氫氣環(huán)境) 2.22 高溫硫化物腐蝕(氫氣環(huán)境) 2.23 硫氫化銨腐蝕(堿性酸性水) 2.24 酸性水腐蝕(酸性酸性水) 2.25 甲銨腐蝕,2.1 鹽酸腐蝕,損傷描述及損傷機(jī)理金屬與鹽酸接觸時(shí)發(fā)生的全面/局部腐蝕。Fe+2HCl→FeCl2+H2 注：本標(biāo)準(zhǔn)中所有化學(xué)式中的金屬一般以Fe作為代表給出。 損傷形態(tài)碳鋼和低合金鋼：表現(xiàn)為均勻減薄，介質(zhì)局部濃縮或露點(diǎn)腐蝕時(shí)表現(xiàn)為局部腐蝕或沉積物下腐蝕。奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼：表現(xiàn)為點(diǎn)狀腐蝕，形成直徑為毫米級的蝕坑，甚至可發(fā)展為穿透性蝕孔。 敏感材料 碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼。,2.1 鹽酸腐蝕,主要影響因素鹽酸濃度：腐蝕速率隨著鹽酸濃度的升高而增大。沉積的氯化物下可形成局部的氯化氫水溶液，水溶液的pH值低于4.5； 溫度：腐蝕速率隨著溫度的升高而增大； 合金成分：奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼鈦及鈦合金、鎳及鎳合金； 氧化劑：氧化劑(氧氣、鐵離子和銅離子) 會(huì)加速鎳基合金的腐蝕。鈦在氧化性氛圍中優(yōu)良，但在干HCl環(huán)境中快速腐蝕。,2.1 鹽酸腐蝕,易發(fā)生的裝置或設(shè)備常減壓裝置：常壓塔塔頂系統(tǒng)； 加氫裝置：反應(yīng)產(chǎn)物；廢氣系統(tǒng)； 催化重整裝置：廢氣系統(tǒng)、再生系統(tǒng)、穩(wěn)定塔、脫丁烷塔和進(jìn)料/預(yù)熱交換器；分餾工段的鹽酸露點(diǎn)腐蝕； 氯丙烯裝置：鹽酸吸收塔； 聚丙烯（聚乙烯）裝置：催化劑含氯的合成工藝。,2.1 鹽酸腐蝕,主要預(yù)防措施常減壓裝置：控制常壓塔進(jìn)料中的氯化物，使塔頂回流罐液體中的氯化物含量不超過20ppm；改善材質(zhì)適應(yīng)性，可將碳鋼升級為鎳基合金或鈦；進(jìn)行注水稀釋，稀釋初凝區(qū)的酸液，提高初凝區(qū)的pH值，降低鹽酸濃度；按pH值情況在脫鹽裝置下游注入適量苛性堿，控制堿液溫度、濃度和注入量，避免進(jìn)料預(yù)熱系統(tǒng)的堿應(yīng)力腐蝕開裂和積垢；將緩蝕劑（氨、中和胺和成膜胺等）注入常壓塔塔頂操作溫度在露點(diǎn)以上的管線； 加氫裝置：降低上游裝置中氯化物鹽、鹽酸胺鹽的夾帶量；降低氫氣中氯化氫夾帶量，可安裝專用洗滌器或保護(hù)床；易發(fā)生鹽酸腐蝕的部位采用耐蝕鎳基合金； 催化重整裝置：采用與上述加氫裝置相同的措施；降低進(jìn)料中的水和/或含氧物質(zhì)，減少催化劑中氯化物脫離量；采用加裝特殊吸附劑的脫氯設(shè)備； 氯丙烯裝置：內(nèi)襯橡膠類非金屬材料；內(nèi)襯環(huán)氧樹脂類非金屬材料；采用整體石墨塔體。,2.1 鹽酸腐蝕,檢測/監(jiān)測方法均勻減?。汉暧^檢查和腐蝕部位壁厚測定；點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕坑/蝕孔：宏觀檢查； 內(nèi)腐蝕外檢：自動(dòng)超聲波掃查、導(dǎo)波檢測或斷面射線掃描——減薄部位——壁厚測定； 介質(zhì)的pH值、氯化物含量的測定和監(jiān)控； 腐蝕探針/腐蝕掛片：監(jiān)控實(shí)時(shí)腐蝕速率。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式氯化銨腐蝕、氯化物應(yīng)力腐蝕開裂。,腐蝕減薄,2.2 硫酸腐蝕,損傷描述及損傷機(jī)理 金屬與硫酸接觸時(shí)發(fā)生的腐蝕。Fe+H2SO4（?。鶩eSO4+H2 損傷形態(tài)稀硫酸通常造成均勻減薄或點(diǎn)蝕，碳鋼的焊縫和熱影響區(qū)易遭受腐蝕形成溝槽。濃硫酸多形成局部腐蝕，但可引起鋼及鋁制品鈍化，阻止腐蝕的進(jìn)行。 敏感材料 碳鋼、合金鋼、奧氏體不銹鋼、高硅鑄鐵、高鎳鑄鐵、鎳基合金。,2.2 硫酸腐蝕,主要影響因素酸濃度：酸濃度低于65%（質(zhì)量比），則碳鋼腐蝕速率較大； 流速：流速超過0.6米/秒，碳鋼腐蝕速率較大； 溫度：濃硫酸與水混合時(shí)產(chǎn)生熱量，混合點(diǎn)溫度升高，腐蝕速率較大； 合金含量：碳鋼、奧氏體不銹鋼、高硅鑄鐵、高鎳鑄鐵、鎳基合金（耐蝕能力從低到高）； 腐蝕雜質(zhì)：氧化劑加快腐蝕。,2.2 硫酸腐蝕,易發(fā)生的裝置或設(shè)備硫酸烷基化裝置：反應(yīng)器廢氣管線、再沸器、脫異丁烷塔塔頂系統(tǒng)和苛性堿處理單元； 廢水處理裝置：分餾塔和再沸器的底部硫酸蓄積，腐蝕性較強(qiáng)。,2.2 硫酸腐蝕,主要預(yù)防措施使用奧氏體不銹鋼和鎳基合金等材料時(shí)，可在表面形成一層保護(hù)性硫酸鐵膜，抵抗稀硫酸腐蝕； 根據(jù)硫酸的實(shí)際濃度、流速和溫度等選擇對應(yīng)等級的材質(zhì)； 利用濃硫酸的鈍化作用，用鋼制儲(chǔ)罐儲(chǔ)運(yùn)濃硫酸； 注入適量苛性堿中和酸值。,2.2 硫酸腐蝕,檢測/監(jiān)測方法宏觀檢查和腐蝕部位壁厚測定； 內(nèi)腐蝕外檢：自動(dòng)超聲波掃查、導(dǎo)波檢測或斷面射線掃描法——減薄部位——壁厚測定； 測定和監(jiān)控介質(zhì)的pH值； 腐蝕探針/腐蝕掛片：監(jiān)控實(shí)時(shí)腐蝕速率。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式無。,腐蝕減薄,2.6環(huán)烷酸腐蝕,損傷描述及損傷機(jī)理 在177～427℃溫度范圍內(nèi)，環(huán)烷酸對金屬材料的腐蝕。 2RCOOH＋Fe→Fe(RCOO)2＋H2 損傷形態(tài) 高流速區(qū)可形成局部腐蝕，如孔蝕、帶銳緣的溝槽；低流速凝結(jié)區(qū)，碳鋼、低合金鋼和鐵素體不銹鋼的腐蝕表現(xiàn)為均勻腐蝕或孔蝕。 敏感材料 碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、鎳基合金。,2.6環(huán)烷酸腐蝕,主要影響因素 酸值：腐蝕速率隨烴相酸值的增加而增大，烴相指不含游離水的熱干烴，酸值通常用中和值或總酸值表征。原油中不同環(huán)烷酸其腐蝕性不一，腐蝕速率與總酸值的關(guān)系不能完全對應(yīng)，是由實(shí)際介質(zhì)成分決定的； 溫度：通常發(fā)生在溫度范圍為218～400℃的烴相介質(zhì)中，隨著溫度的升高腐蝕加劇，超過這個(gè)溫度范圍偶見腐蝕發(fā)生； 硫含量：烴相中的硫可反應(yīng)生成硫化亞鐵保護(hù)膜，對環(huán)烷酸腐蝕有減緩作用，硫含量越低，對環(huán)烷酸腐蝕越有利； 流速：流速越高，腐蝕速率越大； 相態(tài)：兩相流（氣相和液相）、湍流區(qū)、蒸餾塔的氣相露點(diǎn)部位腐蝕嚴(yán)重； 材料：合金中Mo元素可以提高耐蝕性，Mo含量下限為2%（質(zhì)量比），具體Mo含量可根據(jù)原油及物料中的總酸值確定。,2.6環(huán)烷酸腐蝕,易發(fā)生的裝置或設(shè)備常減壓裝置加熱爐爐管、常壓和減壓轉(zhuǎn)油線、減底油管線、常壓瓦斯油循環(huán)系統(tǒng)，減壓渣油和減壓瓦斯油循環(huán)系統(tǒng)。以一次加工為高酸原油的減壓渣油為原料的延遲焦化裝置輕油系統(tǒng)和蠟油系統(tǒng)中可能發(fā)生環(huán)烷酸腐蝕； 管道高流速、湍流、流向改變的部位，如閥門、彎頭、三通、減壓器位置，以及泵內(nèi)構(gòu)件、設(shè)備和管道焊縫、熱偶套管等流場受到擾動(dòng)的部位； 常壓塔、減壓塔內(nèi)構(gòu)件在閃蒸區(qū)、填料和高酸物流凝結(jié)或高速液滴沖擊的部位易發(fā)生腐蝕； 常減壓裝置的下游裝置內(nèi)注氫點(diǎn)之前熱烴物料系統(tǒng)。,2.6環(huán)烷酸腐蝕,主要預(yù)防措施摻煉：原設(shè)計(jì)不耐環(huán)烷酸腐蝕的裝置或系統(tǒng)部件，原料油混合摻煉，降低酸值或適當(dāng)提高硫含量； 選材：使用Mo含量高的合金來提高耐蝕性，嚴(yán)重腐蝕時(shí)宜采用022Cr19Ni13Mo3奧氏體不銹鋼； 緩蝕劑：選用合適的緩蝕劑。,2.6環(huán)烷酸腐蝕,檢測/監(jiān)測方法監(jiān)測工藝條件：原油和側(cè)線物流中的酸值監(jiān)測，確定酸在不同餾分中的分布； 測厚：采用宏觀檢查＋超聲波測厚，檢測壁厚變化； 射線檢測：射線檢測可有效檢出局部腐蝕區(qū)域； 探針或掛片：設(shè)置電阻腐蝕探針和腐蝕掛片； 腐蝕產(chǎn)物監(jiān)測：檢測物流中的Fe和Ni含量來評估系統(tǒng)的腐蝕程度； 氫通量監(jiān)測：使用氫探針監(jiān)測氫通量。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式高溫硫化物腐蝕（無氫氣環(huán)境）。,腐蝕減薄,2.8有機(jī)酸腐蝕,損傷描述及損傷機(jī)理 金屬與低分子有機(jī)酸（如甲酸、乙酸、乙二酸等，不含本標(biāo)準(zhǔn)中單獨(dú)列明的環(huán)烷酸等其他有機(jī)酸）接觸時(shí)發(fā)生的全面腐蝕/局部腐蝕。以甲酸為例，腐蝕過程為： Fe+2HCOOH→Fe(HCOO)2+H2 損傷形態(tài) 碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼發(fā)生甲酸腐蝕時(shí)可表現(xiàn)為均勻減薄，介質(zhì)局部濃縮或露點(diǎn)腐蝕時(shí)表現(xiàn)為局部腐蝕或沉積物下腐蝕。 敏感材料 碳鋼、低合金鋼。,2.8有機(jī)酸腐蝕,主要影響因素 酸類型：甲酸和乙酸的腐蝕性最強(qiáng)，均可溶于烴中并在接觸水份時(shí)被水萃取，可形成局部高濃度酸液； 濃度或pH值：腐蝕速率一般隨著酸濃度的升高（即pH值降低）而增大，而對于甲酸來說濃度在50%（質(zhì)量比）左右時(shí)腐蝕性最強(qiáng)，濃度降低或濃度升高腐蝕減緩； 溫度：腐蝕速率隨著溫度的升高而增大； 合金成分：碳鋼耐蝕性最差，其次為低合金鋼，次之奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼，鈦（含鈦合金）和鎳（含鎳合金）對有機(jī)酸具有較好的抗腐蝕能力。,2.8有機(jī)酸腐蝕,易發(fā)生的裝置或設(shè)備 有機(jī)酸腐蝕一般由環(huán)烷酸分解或工藝添加劑加入的有機(jī)酸引發(fā)，比如常加壓裝置蒸餾塔的塔頂系統(tǒng)。對于某特定的有機(jī)酸來說，腐蝕一般多發(fā)生在直接輸送該有機(jī)酸的物料系統(tǒng)，或輸送可能生成該有機(jī)酸的其他物料系統(tǒng)中。 比如甲酸腐蝕易發(fā)生的裝置或設(shè)備如下： 甲醇裝置：甲醇合成塔后含甲酸的物料系統(tǒng)， 二甲醚裝置：甲醇原料系統(tǒng)，尤其是溫度較高的部位； 其他輸送或儲(chǔ)存甲醇、甲醛或甲酸的設(shè)備及管道系統(tǒng)，溫度越高的部位腐蝕越明顯。 乙酸裝置易發(fā)生的裝置或設(shè)備如下： 醋酸裝置：醋酸合成系統(tǒng)、分離系統(tǒng)，尤其是溫度較高的部位，以及醋酸儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)； 乙酸乙酯裝置：反應(yīng)系統(tǒng)和醋酸回收系統(tǒng)，尤其是溫度較高的部位； 氯乙酸裝置：反應(yīng)系統(tǒng)和醋酸回收系統(tǒng)； 精對苯二甲酸裝置：乙酸回收系統(tǒng)； 其他輸送或儲(chǔ)存乙醇、乙醛或乙酸的設(shè)備及管道系統(tǒng)，溫度越高的部位腐蝕越明顯。 乙二酸裝置易發(fā)生的裝置或設(shè)備如下： 乙二醇裝置：乙二醇儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)； 草酸裝置：反應(yīng)系統(tǒng)和草酸分離系統(tǒng)； 其他輸送或儲(chǔ)存乙二醇、乙二酸的設(shè)備及管道系統(tǒng)。,2.8有機(jī)酸腐蝕,主要預(yù)防措施選材：采用含鉬奧氏體不銹鋼、鎳基合金或鈦，也可采用襯四氟乙烯的復(fù)合鋼材，或者設(shè)置陶瓷襯里等； 加中和劑：降低介質(zhì)中有機(jī)酸含量，但中和劑添加需要適量，避免引起其它損傷； 工藝優(yōu)化：輸送醛、醇、醚等有機(jī)物的設(shè)備和管道應(yīng)避免因系統(tǒng)密封問題混入空氣造成有機(jī)酸濃度升高。,2.8有機(jī)酸腐蝕,檢測/監(jiān)測方法檢測方法一般為宏觀檢查和腐蝕部位壁厚測定； 內(nèi)腐蝕外檢：自動(dòng)超聲波掃查、導(dǎo)波檢測或斷面射線掃描法——減薄部位——壁厚測定； 介質(zhì)的pH值測定和監(jiān)控； 腐蝕探針/腐蝕掛片：監(jiān)控實(shí)時(shí)腐蝕速率。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式濕硫化氫破壞。,腐蝕減薄,2.11大氣腐蝕（有絕熱層）,損傷描述及損傷機(jī)理 敷設(shè)保溫層等覆蓋層的金屬在覆蓋層下發(fā)生的腐蝕，又稱層下腐蝕。 在高溫下，氧氣和金屬反應(yīng)生成氧化物膜； 通常發(fā)生在加熱爐和鍋爐燃燒的含氧環(huán)境中。 損傷形態(tài) 碳鋼和低合金鋼：覆蓋層下局部減薄； 奧氏體不銹鋼：覆蓋層下金屬表面應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕； 鋁、鎂和鈦：氧化膜，并失去表面金屬光澤； 銅在遭受層下腐蝕時(shí)易在金屬表面生成綠色腐蝕產(chǎn)物。 敏感材料 碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼,2.11大氣腐蝕（有絕熱層）,主要影響因素 大氣成分：含有氯離子的海洋大氣和含有強(qiáng)烈污染的潮濕工業(yè)大氣易導(dǎo)致嚴(yán)重層下腐蝕； 覆蓋層防護(hù)質(zhì)量：如果覆蓋層防護(hù)不嚴(yán)密，覆蓋層的間隙處或破損處容易容易滲水，水的來源比較廣泛，可能來自雨水的泄漏和濃縮、冷卻水塔的噴淋、蒸汽伴熱管泄漏冷凝等。滲水可導(dǎo)致碳鋼和低合金鋼的腐蝕，如果滲水中含有氯離子并濃縮聚集，也可導(dǎo)致奧氏體不銹鋼的點(diǎn)蝕； 溫度：多發(fā)生在-12℃～120℃溫度范圍內(nèi)，尤以50℃～93℃區(qū)間最為嚴(yán)重。,2.11大氣腐蝕（有絕熱層）,易發(fā)生的裝置或設(shè)備 所有敷設(shè)保溫層等覆蓋層的裝置和設(shè)備中覆蓋層破損處； 用蒸汽等進(jìn)行加溫伴熱的設(shè)備和管道； 法蘭和其它管件的覆蓋層端口； 年降雨量較大地區(qū)或沿海地區(qū)的設(shè)備； 乙烯裂解裝置：碳二系統(tǒng)的乙烯低溫管道和碳三系統(tǒng)的丙烯低溫管道。,2.11大氣腐蝕（有絕熱層）,主要預(yù)防措施防腐涂層：可使用有機(jī)、無機(jī)涂層和金屬鍍層； 選材：可選用耐候鋼、不銹鋼，或者在材料冶煉過程中加入Cu、P、Cr、Ni等合金元素； 控制覆蓋層質(zhì)量：一般認(rèn)為覆蓋層良好的情況下幾乎不會(huì)發(fā)生層下腐蝕，對于覆蓋層破損的部位應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)； 環(huán)境保護(hù)：增強(qiáng)大氣環(huán)境保護(hù)，減少大氣中的污染物含量； 操作溫度：如果工藝允許盡量避開層下腐蝕敏感溫度區(qū)間運(yùn)行。,2.11大氣腐蝕（有絕熱層）,檢測/監(jiān)測方法檢測方法一般為覆蓋層宏觀檢查和覆蓋層破損部位/有懷疑部位壁厚測定； 導(dǎo)波法可對未拆除覆蓋層部位進(jìn)行一定條件下的截面腐蝕減薄量檢測； 管道自動(dòng)爬行檢測器可以對滿足儀器檢測條件的管道進(jìn)行覆蓋層下腐蝕檢測。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式大氣腐蝕、氯離子應(yīng)力腐蝕開裂、高溫氧化腐蝕。。,腐蝕減薄,2.12冷卻水腐蝕,損傷描述及損傷機(jī)理 冷卻水中由溶解鹽、氣體、有機(jī)化合物或微生物活動(dòng)引起的碳鋼和其它金屬的腐蝕。 損傷形態(tài) 氧的去極化腐蝕情況下冷卻水對碳鋼的腐蝕多為均勻腐蝕； 垢下、縫隙處腐蝕，或者電偶腐蝕或微生物腐蝕時(shí)，局部腐蝕較為常見； 冷卻水在管嘴入口/出口或管線入口易形成沖蝕或磨損，形成波紋狀或光滑腐蝕； 在電阻焊制設(shè)備或管道的焊縫區(qū)域，冷卻水腐蝕多沿焊縫熔合線形成腐蝕溝槽。 敏感材料 碳鋼、所有不銹鋼、銅、鋁、鈦和鎳基合金。,2.12冷卻水腐蝕,主要影響因素 溫度：冷卻水出口溫度和/或工藝物料側(cè)入口溫度的升高會(huì)增加腐蝕速度和結(jié)垢傾向。工藝物料側(cè)的溫度高于60℃時(shí)淡水冷卻水存在結(jié)垢傾向，工藝物料側(cè)溫度繼續(xù)升高或冷卻水入口溫度升高時(shí)，這一傾向更明顯。海水冷卻水或含鹽冷卻水出口溫度高于46℃時(shí)會(huì)結(jié)垢嚴(yán)重，超過80℃后腐蝕逐漸下降； 氧含量：冷卻水氧含量增加會(huì)導(dǎo)致碳鋼的腐蝕速率增大； 結(jié)垢：垢層可由礦物沉淀（硬的）、淤泥、懸浮的有機(jī)材料、腐蝕產(chǎn)物、軋制氧化皮、海水和微生物生長形成，造成垢下腐蝕； 流速：流速足夠時(shí)可降低結(jié)垢，并沖出沉積物，但不能過高以至引發(fā)沖刷腐蝕，流速的限制取決于管線材質(zhì)和水質(zhì)。低流速時(shí)通常腐蝕嚴(yán)重，流速低于1米/秒容易導(dǎo)致結(jié)垢、沉積，在冷卻水用于凝結(jié)器/冷卻器的殼程時(shí)，介質(zhì)流動(dòng)死區(qū)或滯流區(qū)部位腐蝕加劇，比管程腐蝕嚴(yán)重； 水質(zhì)：奧氏體不銹鋼在淡水、海水和含鹽水系統(tǒng)中可產(chǎn)生點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和環(huán)境開裂；銅/鋅合金在淡水、海水和含鹽水系統(tǒng)會(huì)發(fā)生脫鋅腐蝕；銅/鋅合金在含氨或銨化合物的冷卻水中會(huì)發(fā)生環(huán)境開裂；電阻焊接制造的碳鋼設(shè)備在淡水、海水中會(huì)在焊縫或熱影響區(qū)發(fā)生嚴(yán)重腐蝕； 鈦和其他陽極材料連接可能發(fā)生嚴(yán)重的氫脆，溫度高于82℃較為常見，低溫也偶有發(fā)生。,2.12冷卻水腐蝕,易發(fā)生的裝置或設(shè)備 所有水冷換熱器和冷卻塔設(shè)備。,2.12冷卻水腐蝕,主要預(yù)防措施系統(tǒng)改進(jìn)：系統(tǒng)設(shè)計(jì)改進(jìn)、運(yùn)行優(yōu)化和進(jìn)行化學(xué)處理來防護(hù)，如冷換設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)冷卻水走管程； 溫度：入口設(shè)計(jì)溫度應(yīng)低于57℃； 流速：流速須有最小流速和最大流速范圍限制，尤其是使用含鹽水時(shí)； 材質(zhì)選用：選用耐蝕性好的材質(zhì)，尤其對于在高含氯、低流速、高溫度和/或水處理不當(dāng)?shù)睦鋮s水系統(tǒng)中運(yùn)行的換熱設(shè)備； 清洗：對換熱管內(nèi)外表面進(jìn)行定期清洗。,2.12冷卻水腐蝕,檢測/監(jiān)測方法水質(zhì)監(jiān)測：對pH值、氧含量、回流比、殘存藥劑量、微生物活性、冷卻水出口溫度、烴污染程度和工藝泄漏情況進(jìn)行監(jiān)測； U因子計(jì)算：定期計(jì)算換熱器性能指標(biāo)U因子，掌握結(jié)垢和雜質(zhì)狀況； 流速監(jiān)測：用超聲波流速儀檢測冷卻水流速； 渦流檢測或內(nèi)部旋轉(zhuǎn)檢測系統(tǒng)檢查：對管線進(jìn)行渦流檢測或內(nèi)部旋轉(zhuǎn)檢測系統(tǒng)檢查； 取樣分析：對有代表性的管子進(jìn)行取樣，剖管分析。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式微生物腐蝕、氯化物應(yīng)力腐蝕開裂。,腐蝕減薄,2.13土壤腐蝕,損傷描述及損傷機(jī)理 金屬接觸到土壤時(shí)發(fā)生的腐蝕。損傷形態(tài) 土壤腐蝕多表現(xiàn)為局部腐蝕，形成蝕坑甚至蝕孔，腐蝕的嚴(yán)重程度取決于局部的土壤條件和設(shè)備金屬表面環(huán)境條件的變化。 敏感材料 碳鋼、鑄鐵、球墨鑄鐵。,2.16堿腐蝕,損傷描述及損傷機(jī)理 高濃度的苛性堿或堿性鹽，或因蒸發(fā)及高傳熱導(dǎo)致的局部濃縮引起的金屬腐蝕。 損傷形態(tài) 局部濃縮致堿腐蝕表現(xiàn)為局部腐蝕，鍋爐管道的腐蝕溝槽或熱障垢層下的局部減薄均屬此類； 垢下局部腐蝕在垢層的遮掩下一般不太明顯，使用帶尖銳前端的設(shè)備輕擊垢層可有助于觀察到局部腐蝕情況； 水汽界面的介質(zhì)濃縮區(qū)域在腐蝕后形成局部溝槽，立管可形成一個(gè)環(huán)形槽，水平或傾斜管可在管道頂端或在管道相對兩邊形成縱向槽； 溫度高于79℃的高強(qiáng)度堿液可導(dǎo)致碳鋼的均勻腐蝕，溫度升高至95℃時(shí)腐蝕加劇。 敏感材料 碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼。,2.16堿腐蝕,主要影響因素 堿濃度：堿濃度越高，腐蝕越嚴(yán)重。這里的堿指總堿量，包括工藝注堿、藥劑含堿、泄漏混入堿鹽； 局部濃縮度：蒸發(fā)、沉積、分離等局部濃縮形成高濃度堿區(qū)； 溫度：溫度越高腐蝕越嚴(yán)重。,2.16堿腐蝕,易發(fā)生的裝置或設(shè)備 鍋爐和蒸汽發(fā)生器，以及部分換熱器； 常減壓蒸餾裝置原油進(jìn)料注堿后部流程管道； 常減壓蒸餾裝置預(yù)熱器、加熱爐爐管和轉(zhuǎn)油線內(nèi)的注堿部位，尤其是注入的堿不能和油氣充分混合時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重局部腐蝕； 乙烯裂解裝置：壓縮系統(tǒng)的注堿管道、堿洗塔三段堿洗段； 采用堿進(jìn)行產(chǎn)品脫硫的裝置。,2.16堿腐蝕,主要預(yù)防措施優(yōu)化設(shè)計(jì)：注水降低堿濃度，或控制爐膛燃燒強(qiáng)度以避免爐管過熱，或減少凝汽器入口的堿鹽量；亦可對注入堿和介質(zhì)進(jìn)行有效的混合，避免堿在器壁高溫部位發(fā)生濃縮； 碳鋼和奧氏體不銹鋼在66℃以上的高濃度堿液中有嚴(yán)重的腐蝕傾向，鎳基合金腐蝕速率相對較低。,2.16堿腐蝕,檢測/監(jiān)測方法超聲波測厚：堿致均勻腐蝕；目視檢測和超聲波測厚：堿致局部腐蝕； 注入點(diǎn)監(jiān)測：對注入點(diǎn)下游進(jìn)行腐蝕監(jiān)測，如定點(diǎn)測厚、導(dǎo)波檢測和射線掃描； 無法打開檢測的蒸汽發(fā)生器可用內(nèi)窺鏡輔助目視檢測。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式蒸汽阻滯。,腐蝕減薄,2.19氯化銨腐蝕,損傷描述及損傷機(jī)理 氯化銨在一定溫度下結(jié)晶成垢，垢層吸濕潮解或垢下水解均可能形成低pH值環(huán)境，對金屬造成腐蝕。NH4Cl＋H2O→HCl＋NH3·H2O 損傷形態(tài) 腐蝕部位多存在白色、綠色或灰色鹽狀沉積物，若停車時(shí)進(jìn)行水洗或吹掃，會(huì)除去這些沉積物，其后目視檢測時(shí)沉積物可能會(huì)不明顯； 垢層下腐蝕通常為局部腐蝕，易形成蝕坑或蝕孔。 敏感材料 碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、鎳基合金、鈦。,2.19氯化銨腐蝕,主要影響因素 材質(zhì)：按耐蝕性能由低到高為碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、鎳基合金、鈦； 成垢（結(jié)晶）程度：高溫物料冷卻時(shí)氯化銨鹽會(huì)析出成垢（結(jié)晶），其程度取決于氯化銨濃度和溫度，當(dāng)溫度處于水露點(diǎn)溫度（約149℃）時(shí)會(huì)腐蝕管線和設(shè)備； 水份：氯化銨鹽易吸濕潮解，并形成局部酸性環(huán)境，存在少量水時(shí)可造成嚴(yán)重腐蝕，最大腐蝕速率可達(dá)2.5毫米/年。大量注水則可溶解氯化銨鹽，降低物料濃度，稀釋酸性成分，降低腐蝕速率； 溫度：腐蝕速率隨溫度的升高而增大，超過水露點(diǎn)后隨溫度的升高而降低。,2.19氯化銨腐蝕,易發(fā)生的裝置或設(shè)備 常減壓塔塔頂：塔頂部筒體、塔內(nèi)上段塔盤、塔頂管線及換熱器易發(fā)生垢下腐蝕；塔頂循環(huán)回流物料含有氯化銨時(shí)腐蝕嚴(yán)重； 加氫裝置：反應(yīng)器流出物熱交換器及高壓空冷會(huì)發(fā)生氯化銨垢下腐蝕，可能發(fā)生結(jié)垢的換熱器應(yīng)進(jìn)行水沖洗； 催化重整裝置：反應(yīng)器流出物和循環(huán)氫系統(tǒng)會(huì)發(fā)生氯化銨垢下腐蝕； 流化床催化裂化裝置和焦化裝置：分餾塔塔頂和頂回流系統(tǒng)會(huì)發(fā)生氯化銨垢下腐蝕。,2.19氯化銨腐蝕,主要預(yù)防措施耐點(diǎn)蝕的合金同樣具有較好的耐氯化銨鹽腐蝕性能，但即便是最耐點(diǎn)蝕的鎳基合金和鈦合金也會(huì)在氯化銨鹽環(huán)境中發(fā)生點(diǎn)蝕； 常減壓裝置：電脫鹽、脫鹽后的原油中注堿，降低塔進(jìn)料中的氯鹽含量；塔頂管線注水沖洗沉積鹽；注入成膜胺型緩蝕劑緩解腐蝕； 加氫裝置：降低反應(yīng)器原料中的氯化物含量；控制補(bǔ)充氫中的氯元素含量；反應(yīng)產(chǎn)物系統(tǒng)連續(xù)或間斷注水沖洗氯化銨沉積； 催化重整：反應(yīng)產(chǎn)物采取脫氯處理，或注水沖洗，注水量須控制合理；塔頂系統(tǒng)可注入成膜胺型緩蝕劑緩解腐蝕。,2.19氯化銨腐蝕,檢測/監(jiān)測方法氯化銨鹽垢下腐蝕通常為局部腐蝕，由于垢層的遮蔽，目視檢測存在一定困難； 壁厚測定：射線掃描或超聲波檢測壁厚減??； 溫度控制：監(jiān)測進(jìn)料和出料中的水份含量以確定氯和氨的含量，通過工藝計(jì)算來確定氯化銨濃度和露點(diǎn)溫度，計(jì)算氯化銨鹽沉積溫度并控制壁溫始終在該溫度以上； 監(jiān)測換熱器的壓力降和熱效率，壓力降異常升高且熱效率明顯降低時(shí)可能已發(fā)生嚴(yán)重的氯化銨鹽垢層沉積； 腐蝕掛片或探針，由于氯化銨鹽必須能沉積在探針表面才可有效監(jiān)測腐蝕，不是有效性很高的檢測方法。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式鹽酸腐蝕。,腐蝕減薄,2.21高溫硫化物腐蝕(無氫氣環(huán)境),損傷描述及損傷機(jī)理 無氫氣環(huán)境中碳鋼或低合金鋼等與硫化物反應(yīng)發(fā)生的腐蝕。 Fe＋RS→FeS＋R 損傷形態(tài) 多為均勻減薄，有時(shí)表現(xiàn)為局部腐蝕，高流速時(shí)局部腐蝕明顯； 腐蝕發(fā)生后部件表面多覆蓋硫化物膜，膜厚度跟材料、介質(zhì)腐蝕性、流速和雜質(zhì)濃度有關(guān)。敏感材料 所有鐵基材料，包括碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼； 鎳基合金會(huì)不同程度地發(fā)生硫化物腐蝕，腐蝕速率取決于材料合金元素，尤其是Cr含量； 和碳鋼相比，銅合金發(fā)生硫化物腐蝕的起始溫度更低。,2.21高溫硫化物腐蝕(無氫氣環(huán)境),主要影響因素 合金元素：硫化物腐蝕取決于反應(yīng)產(chǎn)生的保護(hù)性硫化物膜的鈍化能力，一般而言，Cr含量越高，耐硫化物腐蝕能力越強(qiáng)； 溫度：鐵基合金的硫化物腐蝕通常在金屬溫度超過260℃時(shí)開始發(fā)生，溫度越高，腐蝕越快； 硫含量：物料中的硫腐蝕是指在高溫下能夠發(fā)生熱分解生產(chǎn)硫化氫的硫化物和其他活性含硫物引起的腐蝕，與介質(zhì)中的總硫含量不具有完全對應(yīng)性； 流速：反應(yīng)產(chǎn)生的硫化物保護(hù)膜可以提供不同的防護(hù)效果，保護(hù)膜的鈍化能力除受合金成分影響外，還跟介質(zhì)的流速有關(guān)，高流速下保護(hù)膜容易被破壞掉，使腐蝕速度加劇。,2.21高溫硫化物腐蝕(無氫氣環(huán)境),易發(fā)生的裝置或設(shè)備 在常減壓、催化裂化、焦化爐、加氫裂化和加氫精制裝置中較常見，其中加氫裝置主要發(fā)生在高溫物料注氫點(diǎn)之前； 處理含硫物料的設(shè)備和管道的高溫段； 使用油、氣、焦和其它燃料的加熱爐，腐蝕程度取決于燃料中的硫含量； 暴露在含硫氣體中的鍋爐等高溫設(shè)備； 乙烯裂解裝置：裂解與急冷系統(tǒng)中裂解部分的原料進(jìn)料預(yù)熱段及裂解爐對流段爐管、急冷部分的減粘塔釜及塔釜裂解燃料油出口管道，以及急冷部分的汽油分餾塔塔釜燃料油部分回流、部分去燃料油汽提塔、部分去裂解氣急冷器流程，包括汽油分餾塔釜、燃料油汽提塔進(jìn)料、換熱器管程及流程相連管道。,2.21高溫硫化物腐蝕(無氫氣環(huán)境),主要預(yù)防措施材質(zhì)升級：提高材料中Cr的含量； 復(fù)合層防護(hù)：采用復(fù)合層為奧氏體不銹鋼或鐵素體不銹鋼的復(fù)合材料； 低合金鋼滲鋁：可降低硫化速率，但滲鋁質(zhì)量應(yīng)達(dá)到要求，并注意焊縫的防護(hù)。,2.21高溫硫化物腐蝕(無氫氣環(huán)境),檢測/監(jiān)測方法監(jiān)測工藝條件：溫度和硫含量的變化； 測厚：條件允許的情況下采用超聲波測厚，注意壁厚變化； 射線檢測：射線檢測可有效檢出局部腐蝕區(qū)域； 驗(yàn)證系統(tǒng)：對在硫化物腐蝕環(huán)境中使用的合金，應(yīng)在采購體系中進(jìn)行驗(yàn)證和核實(shí)其合金成分，并應(yīng)使該過程可追溯。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式高溫硫化物腐蝕（氫氣環(huán)境）。,腐蝕減薄,2.22高溫硫化物腐蝕(氫氣環(huán)境),損傷描述及損傷機(jī)理 氫氣環(huán)境中碳鋼或低合金鋼等與硫化物反應(yīng)發(fā)生的腐蝕，又稱高溫硫化氫/氫氣腐蝕。 損傷形態(tài) 通常表現(xiàn)為均勻減薄，同時(shí)生成FeS保護(hù)膜，膜層大約是被腐蝕掉的金屬體積的5倍，并可能形成多層膜； 金屬表面保護(hù)膜因結(jié)合牢固且有灰色光澤，易被誤認(rèn)為是沒有發(fā)生腐蝕的金屬。 敏感材料 碳鋼、低合金鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼。,2.22高溫硫化物腐蝕(氫氣環(huán)境),主要影響因素 溫度：鐵基合金的硫化物腐蝕通常在金屬溫度超過260℃時(shí)開始發(fā)生，溫度越高，腐蝕越快； 合金元素：一般而言，Cr含量越高，合金耐硫化物腐蝕能力越強(qiáng)，但Cr含量低于9%（質(zhì)量比）時(shí)，對材料耐腐蝕性能提高意義不大。按耐蝕性能由低到高排列：碳鋼、低合金鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼。Cr含量相近的奧氏體不銹鋼材料其耐腐蝕能力相近，含Cr的鎳基合金也是如此； 氫分壓：臨氫條件下硫化物腐蝕產(chǎn)生的保護(hù)性膜的穩(wěn)定性被破壞，鈍化能力下降，腐蝕加快。存在高氫分壓時(shí)，腐蝕速率比無氫或低氫分壓環(huán)境下的硫化物腐蝕速率高得多； 硫化氫分壓：腐蝕速率隨硫化氫分壓的增加而增大。,2.22高溫硫化物腐蝕(氫氣環(huán)境),易發(fā)生的裝置或設(shè)備 處理高溫氫氣/硫化氫介質(zhì)的設(shè)備和管道中易發(fā)生這種腐蝕； 加氫精制和加氫裂化裝置注氫點(diǎn)下游的設(shè)備和管道； 乙烯裂解裝置：裂解與急冷系統(tǒng)中急冷部分的急冷鍋爐的管程出口-急冷器-汽油分餾塔進(jìn)料及流程相連管道、減粘塔頂至汽油分餾塔流程。,2.22高溫硫化物腐蝕(氫氣環(huán)境),主要預(yù)防措施使用Cr含量高的合金，在服役溫度下奧氏體不銹鋼如022Cr19Ni10，06Cr18Ni11Ti，06Cr18Ni11Nb和022Cr17Ni12Mo2耐蝕能力較強(qiáng)耐蝕能力較強(qiáng)；優(yōu)化工藝，降低氫分壓。,2.22高溫硫化物腐蝕(氫氣環(huán)境),檢測/監(jiān)測方法監(jiān)測工藝條件：實(shí)際金屬壁溫和硫含量的變化； 測厚：條件允許的情況下采用宏觀檢查和超聲波測厚檢測壁厚變化。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式高溫硫化物腐蝕（無氫氣環(huán)境）。,腐蝕減薄,2.23硫氫化銨腐蝕(堿性酸性水),損傷描述及損傷機(jī)理 金屬材料在存在硫氫化銨(NH4HS)的堿性酸性水中遭受的腐蝕。 NH4HS＋H2O+Fe→FeS+NH3·H2O+H2 損傷形態(tài) 介質(zhì)流動(dòng)方向發(fā)生改變的部位，或濃度超過2%（質(zhì)量比）的紊流區(qū)易形成嚴(yán)重局部腐蝕； 介質(zhì)注水不足的低流速區(qū)可能發(fā)生局部垢下腐蝕，對于換熱器管束可能發(fā)生嚴(yán)重積垢并堵塞； 硫氫化銨會(huì)迅速腐蝕耐酸黃銅管和其它銅合金。敏感材料 碳鋼耐硫氫化銨腐蝕能力較差； 奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、鋁合金和鎳基合金具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，具體腐蝕速率與硫氫化銨濃度和流速有關(guān)。,2.23硫氫化銨腐蝕(堿性酸性水),主要影響因素 pH值：pH值接近中性時(shí)腐蝕性較低； 濃度：腐蝕隨著硫氫化銨濃度增大和流動(dòng)速度加快而增加。濃度低于2%（質(zhì)量比）時(shí)，腐蝕性較低；濃度超過2 %（質(zhì)量比）時(shí)，具有明顯的腐蝕性； 流速：低流速區(qū)易發(fā)生垢下腐蝕，高流速區(qū)易發(fā)生沖刷腐蝕； 紊流狀態(tài)：紊流區(qū)易發(fā)生腐蝕； 溫度：溫度低于66℃時(shí)，加氫反應(yīng)器、流化床催化裂化裝置反應(yīng)器和煉焦?fàn)t氣相中易析出硫氫化銨，并可導(dǎo)致積垢和堵塞； 雜質(zhì)：注入加氫反應(yīng)器廢氣的洗滌水中，氧元素和鐵元素可導(dǎo)致腐蝕增加和積垢增多，氰化物存在時(shí)破壞硫化物保護(hù)膜導(dǎo)致腐蝕嚴(yán)重。 合金成分：碳鋼耐腐蝕能力較差，奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、鋁合金和鎳基合金具有較強(qiáng)的抗腐蝕性。,2.23硫氫化銨腐蝕(堿性酸性水),易發(fā)生的裝置或設(shè)備 加氫裝置：空氣冷卻器聯(lián)管箱、進(jìn)出口管道以及換熱器管束；反應(yīng)器產(chǎn)物分離器的進(jìn)出口管道、酸性水排出管（尤其是控制閥下游位置）；高壓分離器的氣相管線；汽提塔塔頂； 催化裂化裝置：硫氫化銨濃度通常小于2 %（質(zhì)量比），多在介質(zhì)低流速或高流速部位，以及或存在氰化物的部位發(fā)生嚴(yán)重腐蝕； 酸性水汽提塔：汽提塔塔頂管道、冷凝器、回流罐和回流管道； 酸性水處理裝置：再生塔塔頂設(shè)備和回流管道； 延遲焦化裝置：分餾塔下游的氣體提濃裝置； 乙烯裂解裝置裂解與急冷系統(tǒng)：汽油分餾塔塔頂裂解氣至急冷水塔進(jìn)料流程，包括汽油分餾塔塔頂、急冷水塔進(jìn)料（注氨）。,2.23硫氫化銨腐蝕(堿性酸性水),主要預(yù)防措施優(yōu)化設(shè)計(jì)：空冷器的進(jìn)出物流采用對稱結(jié)構(gòu)，保持物料壓力平衡； 濃度監(jiān)控：硫氫化銨濃度一般不應(yīng)超過8%（質(zhì)量比），否則碳鋼腐蝕嚴(yán)重。硫氫化銨濃度超過2%（質(zhì)量比）以上，尤其是達(dá)到8%（質(zhì)量比）或更高時(shí)，應(yīng)對介質(zhì)流速進(jìn)行分析，確定腐蝕傾向。 流速：材質(zhì)采用碳鋼的設(shè)備和管道，介質(zhì)流速宜保持在3～7米/秒的范圍內(nèi)，流速超過7米/秒時(shí)，為防止沖刷腐蝕，應(yīng)采用優(yōu)異的耐蝕合金材料，可選鎳基合金、雙相不銹鋼等； 注水：注入適量無氧洗滌水稀釋硫氫化銨； 選材：酸性水汽提裝置中的塔頂冷凝器宜用鈦或鎳基合金，存在沖蝕的部位不應(yīng)使用鋁管換熱器。,2.23硫氫化銨腐蝕(堿性酸性水),檢測/監(jiān)測方法腐蝕區(qū)劃分：取樣和計(jì)算硫氫化銨，結(jié)合流速確定腐蝕敏感區(qū)、腐蝕一般區(qū)和腐蝕輕微區(qū)； 厚度監(jiān)測：對腐蝕敏感區(qū)，尤其是高流速區(qū)和低流速區(qū)、控制閥下游部位經(jīng)常進(jìn)行超聲波測量、導(dǎo)波檢測或射線掃描； 鐵磁性材料制空冷器管：內(nèi)部旋轉(zhuǎn)檢測系統(tǒng)檢測、遠(yuǎn)場渦流檢測和漏磁檢測； 非鐵磁性材料制空冷器管：渦流檢測； 注水監(jiān)控：注入水的水質(zhì)和流量監(jiān)控。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式?jīng)_蝕、沖刷。,腐蝕減薄,2.24酸性水腐蝕(酸性酸性水),損傷描述及損傷機(jī)理 含有硫化氫且pH值介于4.5和7.0之間的酸性水引起的金屬腐蝕，介質(zhì)中有時(shí)可能含有二氧化碳。 陽極反應(yīng)： Fe→ Fe2+ +2e 陰極反應(yīng)： 2H＋+2e→H2損傷形態(tài) 碳鋼的酸性水腐蝕一般為均勻減薄，有氧存在時(shí)易發(fā)生局部腐蝕，形成沉積垢時(shí)可能發(fā)生垢下局部侵蝕，含CO2的環(huán)境可能伴有碳酸鹽應(yīng)力腐蝕； 奧氏體不銹鋼易發(fā)生點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕，有時(shí)伴有氯化物應(yīng)力腐蝕。 敏感材料 碳鋼耐酸性水腐蝕能力較低； 奧氏體不銹鋼、銅合金和鎳基合金對酸性水腐蝕不敏感。,2.24酸性水腐蝕(酸性酸性水),主要影響因素 H2S濃度：腐蝕速率隨酸性水中H2S濃度的升高而增大，酸性水中H2S濃度取決于氣相中H2S分壓、溫度和pH值，在一定的壓力下，酸性水中的H2S濃度隨溫度增加而降低； pH值：H2S濃度增加會(huì)降低溶液的pH值，最低可達(dá)4.5，形成較強(qiáng)的酸性環(huán)境，腐蝕加劇。pH高于4.5時(shí)會(huì)形成硫化亞鐵保護(hù)膜，降低腐蝕速率。有些場合則可能形成一個(gè)多孔的硫化物厚膜，不僅不能降低均勻腐蝕速率，甚至?xí)觿」赶赂g； 雜質(zhì)：HCl和CO2會(huì)降低pH值（酸性更強(qiáng)），氨會(huì)增加pH值且可能形成堿性酸性水，即硫氫化銨腐蝕?？諝饣蜓趸瘎┑拇嬖跁?huì)增加腐蝕，并導(dǎo)致點(diǎn)蝕或垢下腐蝕； 流速：高流速?zèng)_刷易致硫化亞鐵保護(hù)膜被破壞，腐蝕速率增大。,2.24酸性水腐蝕(酸性酸性水),易發(fā)生的裝置或設(shè)備 催化裂化裝置和焦化裝置的氣體分離系統(tǒng)塔頂H2S含量高、NH3含量低的部位； 乙烯裂解裝置裂解與急冷系統(tǒng)的急冷部分：急冷水塔頂裂解氣至壓縮部分的裂解氣壓縮機(jī)入口流程，包括急冷水塔頂及相連管道；汽油分餾塔塔頂裂解氣至急冷水塔進(jìn)料流程，包括汽油分餾塔塔頂、急冷水塔進(jìn)料（未注氨）； 乙烯裂解裝置壓縮系統(tǒng)：裂解氣自急冷水塔頂至裂解氣壓縮機(jī)1～4段流程，包括1～4段間分離罐頂部、換熱器殼程、堿洗塔進(jìn)料及相連管道；裂解氣壓縮機(jī)1～4段分離罐底部冷凝的裂解汽油至汽油汽提塔流程，包括1～4段間分離罐底部、汽油汽提塔進(jìn)料及相連管道；裂解氣壓縮機(jī)1～4段分離罐底部冷凝的冷凝水至急冷水塔流程，包括1～4段間分離罐底部、急冷水塔進(jìn)料及相連管道；汽油汽提塔頂輕烴返回壓縮機(jī)入口流程，包括汽油汽提塔頂及相連管道；汽油汽提塔釜裂解汽油部分回流，部分送出界區(qū)流程，包括汽油汽提塔釜、換熱器管程或殼程及相連管道。,2.24酸性水腐蝕(酸性酸性水),主要預(yù)防措施奧氏體不銹鋼可用于溫度低于60℃，且無氯化物應(yīng)力腐蝕的環(huán)境； 銅合金和鎳基合金一般不易發(fā)生酸性水腐蝕。當(dāng)存在氨時(shí)，銅合金會(huì)發(fā)生腐蝕。,2.24酸性水腐蝕(酸性酸性水),檢測/監(jiān)測方法壁厚測定：碳鋼腐蝕一般為均勻減薄，在高流速或湍流區(qū)域會(huì)發(fā)生局部腐蝕，尤其在水汽凝結(jié)的部位，可采用超聲波檢測或射線掃描確定局部減薄狀況； 工藝和腐蝕監(jiān)測：酸性水應(yīng)定期進(jìn)行pH值監(jiān)測； 探針或掛片：設(shè)置探針或掛片，監(jiān)測腐蝕速率。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式濕硫化氫破壞、碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂。,腐蝕減薄,報(bào)告內(nèi)容,承壓設(shè)備損傷模式識別,三、環(huán)境開裂,3.1 氯化物應(yīng)力腐蝕開裂 3.2 碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂 3.3 硝酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂 3.4 堿應(yīng)力腐蝕開裂 3.5 氨應(yīng)力腐蝕開裂 3.6 胺應(yīng)力腐蝕開裂 3.7 濕硫化氫破壞 3.8 氫氟酸致氫應(yīng)力開裂* 3.9 氫氰酸致氫應(yīng)力開裂* 3.10 氫脆 3.11 高溫水應(yīng)力腐蝕開裂 3.12 連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂 3.13 液體金屬脆斷*,3.1氯化物應(yīng)力腐蝕開裂,損傷描述及損傷機(jī)理 奧氏體不銹鋼及鎳基合金在拉應(yīng)力和氯化物溶液的作用下，氯離子易吸附在金屬表面的鈍化膜上，取代氧原子后和鈍化膜中的陽離子結(jié)合形成可溶性氯化物，導(dǎo)致鈍化膜破壞。破壞部位的新鮮金屬遭腐蝕形成一個(gè)小坑，小坑表面的鈍化膜繼續(xù)遭氯離子破壞生成氯化物。在坑里氯化物水解，使小坑內(nèi)pH值下降，局部溶液呈酸性，對金屬進(jìn)行腐蝕，造成多余的金屬離子，為平衡蝕坑內(nèi)的電中性，外部的氯離子不斷向坑內(nèi)遷移，使坑內(nèi)氯離子濃度升高，水解加劇，加快金屬的腐蝕。如此循環(huán)，形成自催化，向蝕坑的深度方向發(fā)展，形成深蝕孔，直至形成穿孔泄漏。 損傷形態(tài) a) 材料表面發(fā)生開裂，無明顯的腐蝕減??； b) 裂紋的微觀特征多呈樹枝狀，金相觀察可觀察到明顯的穿晶特征。但對于敏化態(tài)的奧氏體不銹鋼，亦可能沿晶開裂的特征更加明顯； c) 垢下易發(fā)生水解和氯離子濃縮，有時(shí)可在垢下觀察到此開裂。 敏感材料 a) 奧氏體不銹鋼屬敏感材料； b) 鐵素體不銹鋼和鎳基合金的耐氯化物開裂能力強(qiáng)于奧氏體不銹鋼。,3.1氯化物應(yīng)力腐蝕開裂,主要影響因素 溫度：隨著溫度的升高，氯化物應(yīng)力腐蝕裂紋產(chǎn)生傾向增加。裂紋常見于金屬溫度60℃或更高的場合； 濃度：隨著氯化物濃度的升高，氯化物應(yīng)力腐蝕傾向增加。但在很多場合氯化物具有自動(dòng)濃縮聚集的可能，所以介質(zhì)中氯化物含量即使很低也未必一定不發(fā)生應(yīng)力腐蝕； 伴熱或蒸發(fā)條件：如果存在伴熱或蒸發(fā)條件將可能導(dǎo)致氯化物局部濃縮聚集，顯著增加氯化物應(yīng)力腐蝕裂紋增加的傾向性。處于干——濕、水——汽交替的環(huán)境具有類似的傾向性； pH值：在堿性溶液中，應(yīng)力腐蝕裂紋傾向較低。 應(yīng)力：對于加壓冷作制成的金屬構(gòu)件，具有較高的殘余應(yīng)力，開裂敏感性大，比如冷沖壓制成的奧氏體不銹鋼封頭。對于因載荷或結(jié)構(gòu)等造成的局部高應(yīng)力同樣可能導(dǎo)致開裂敏感性高； 鎳含量：鎳含量在8%～12%（質(zhì)量比）間的材料易產(chǎn)生氯化物應(yīng)力腐蝕裂紋，材料鎳含量大于35%（質(zhì)量比）時(shí)具有較高的抗氯化物應(yīng)力腐蝕能力，材料鎳含量大于45%（質(zhì)量比）時(shí)，基本上不會(huì)產(chǎn)生氯化物應(yīng)力腐蝕裂紋； 材質(zhì)或組織：鐵素體不銹鋼比奧氏體不銹鋼具有更高的抗氯化物應(yīng)力腐蝕能力，碳鋼、低合金鋼對氯化物應(yīng)力腐蝕開裂不敏感。,3.1氯化物應(yīng)力腐蝕開裂,易發(fā)生的裝置或設(shè)備 a) 所有由奧氏體不銹鋼制成的管道及設(shè)備都對氯化物應(yīng)力腐蝕敏感； b) 水冷器和冷凝器； c) 加氫反應(yīng)后物料運(yùn)儲(chǔ)的管道和設(shè)備，如果在停車后沒有針對性清洗，氯化物應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性升高； d) 保溫棉等絕熱材料被水或其他液體浸泡后，可能會(huì)在材料外表面發(fā)生層下氯化物應(yīng)力腐蝕開裂； e) 聚丙烯（聚乙烯）裝置：催化劑中含有氯化物，如三氯化鈦，在聚丙烯的合成工藝中，在與水蒸氣或水接觸的奧氏體不銹鋼制設(shè)備和管線； f) 氯化物應(yīng)力腐蝕開裂也可發(fā)生在鍋爐的排水管中。,3.1氯化物應(yīng)力腐蝕開裂,主要預(yù)防措施選材：使用具有抗氯化物應(yīng)力腐蝕裂紋能力的材料； 水質(zhì)：當(dāng)用水進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使用含氯量低的水，結(jié)束后應(yīng)及時(shí)徹底烘干； 涂層：材料表面敷涂涂層，避免材料直接接觸介質(zhì)流體； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免可能導(dǎo)致氯化物集中或沉積，尤其是應(yīng)避免介質(zhì)流動(dòng)死角或低流速區(qū)； 消除應(yīng)力：對奧氏體不銹鋼制作的工件宜進(jìn)行固溶處理，對穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼可進(jìn)行穩(wěn)定化處理以消除殘余應(yīng)力。若只進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，應(yīng)同時(shí)考慮該熱處理可能帶來的敏化和變形、熱疲勞開裂等因素。 表面要求：降低材料表面粗糙度，防止機(jī)械劃痕、碰傷和麻點(diǎn)坑等，減少氯化物積聚的可能性，降低開裂敏感性。,3.1氯化物應(yīng)力腐蝕開裂,檢測/監(jiān)測方法a) 檢測方法一般為材料表面宏觀檢查和懷疑部位滲透檢測； b) 管道、換熱器管束和設(shè)備表面的檢測可采用渦流檢測法； c) 極細(xì)微裂紋主要采用金相檢測。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式堿應(yīng)力腐蝕開裂、連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂。,環(huán)境開裂,3.2碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂,損傷描述及損傷機(jī)理 在碳酸鹽溶液和拉應(yīng)力共同作用下，碳鋼和低合金鋼焊接接頭附近發(fā)生的表面開裂，是堿應(yīng)力腐蝕開裂的另一種特殊情況。損傷形態(tài) 碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂常見于焊接接頭附近的母材，裂紋平行于焊縫擴(kuò)展，有時(shí)也發(fā)生在焊縫金屬和熱影響區(qū)； 易在焊接接頭的缺陷位置形成開裂，裂紋細(xì)小并呈蜘蛛網(wǎng)狀； 裂紋主要為沿晶型，裂紋內(nèi)一般會(huì)充滿氧化物。 敏感材料 碳鋼、低合金鋼。,3.2碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂,主要影響因素 應(yīng)力水平：在殘余應(yīng)力并非很高的部位，如未進(jìn)行焊后消應(yīng)力熱處理的焊接接頭、冷加工變形區(qū)域發(fā)生開裂； pH值和碳酸鹽濃度：隨pH和碳酸鹽濃度的增加，開裂敏感性增加。典型開裂組合閾值有pH9.0且CO32-100ppm，或8400ppm； 如果物料含氰化物時(shí)，開裂敏感性增加； 氣體凈化裝置中二氧化碳濃度超過2%（質(zhì)量比）時(shí)，溫度高于93℃時(shí)才會(huì)發(fā)生開裂； 物料含水，硫化氫濃度不低于50ppm，且pH不低于7.6時(shí)，設(shè)備和管線即可能發(fā)生開裂。,3.2碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂,易發(fā)生的裝置或設(shè)備 a) 催化裂化裝置主分餾塔塔頂冷凝系統(tǒng)和回流系統(tǒng)，及下游的濕氣壓縮系統(tǒng)，和這些工段排出的酸性水管線、設(shè)備； b) 制氫裝置的碳酸鉀、鉀堿和二氧化碳脫除系統(tǒng)的設(shè)備、管線； c) 乙烯裂解裝置：壓縮系統(tǒng)的堿洗塔釜及塔釜堿液循環(huán)管道、塔釜廢堿排出管道。,3.2碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂,主要預(yù)防措施對焊接接頭(包括修補(bǔ)焊接接頭和內(nèi)、外部構(gòu)件焊接接頭)進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理； 敷設(shè)涂層，或選用奧氏體不銹鋼、復(fù)合材料、鎳基合金、其它耐蝕合金代替碳鋼； 熱碳酸鹽系統(tǒng)中在熱處理或蒸汽吹掃前，應(yīng)采用水沖洗未進(jìn)行焊后熱處理的管線和設(shè)備； 在制氫裝置二氧化碳脫除單元的熱碳酸鹽系統(tǒng)，可以使用偏礬酸鹽來防止開裂，但須注意緩蝕劑的劑量和氧化情況。,3.2碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂,檢測/監(jiān)測方法a) 工藝的微小變化可能導(dǎo)致偶然性的快速開裂，對開裂本身進(jìn)行監(jiān)測并不可行，通常只定期檢測催化裂化裝置酸性水中的pH值和CO32-濃度以確定開裂的敏感性； b) 目視檢測、磁粉檢測、漏磁檢測，不宜采用滲透檢測； c) 超聲波橫波檢測除可以檢測是否存在裂紋，還可對裂紋自身高度進(jìn)行測定； d) 聲發(fā)射檢測可以用于監(jiān)測裂紋活性，確定裂紋是否處于擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式堿應(yīng)力腐蝕開裂、胺應(yīng)力腐蝕開裂。,環(huán)境開裂,3.4堿應(yīng)力腐蝕開裂,損傷描述及損傷機(jī)理 暴露于堿溶液中的設(shè)備和管道表面發(fā)生的應(yīng)力腐蝕開裂，多數(shù)情況下出現(xiàn)在未經(jīng)消除應(yīng)力熱處理的焊縫附近，它可在幾小時(shí)或幾天內(nèi)穿透整個(gè)設(shè)備或管線壁厚。 碳鋼在高溫下與水蒸氣產(chǎn)生如下的化學(xué)反應(yīng)： 3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2 在這個(gè)反應(yīng)中，氫氧化鈉起著催化作用，反應(yīng)生成的Fe3O4覆蓋在鋼的表面，形成一層保護(hù)膜，由于過高的局部拉伸應(yīng)力會(huì)使保護(hù)膜遭到破壞，在金屬表面形成最初的腐蝕裂紋，氫氧化鈉富集在裂紋中，形成電化學(xué)腐蝕。裂紋的尖端區(qū)域成為陽極，而裂紋周圍的保護(hù)層成為陰極，形成小陽極大陰極的結(jié)構(gòu)，再加上拉伸應(yīng)力的作用，使裂紋迅速擴(kuò)展，最終導(dǎo)致斷裂。 損傷形態(tài) a) 堿應(yīng)力腐蝕開裂通常發(fā)生在靠近焊縫的母材上，也可能發(fā)生在焊縫和熱影響區(qū)； b) 堿應(yīng)力腐蝕開裂形成的裂紋一般呈蜘蛛網(wǎng)狀的小裂紋，開裂常常起始于引起局部應(yīng)力集中的焊接缺陷處； c) 碳鋼和低合金鋼上的裂紋主要是沿晶型的，裂紋細(xì)小并組成網(wǎng)狀，內(nèi)部常充滿氧化物； d) 奧氏體不銹鋼的開裂主要是穿晶型的，和氯化物開裂裂紋形貌相似，難以區(qū)分。敏感材料 碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、鎳基合金。,3.4堿應(yīng)力腐蝕開裂,主要影響因素 濃度：堿濃度超過5%（質(zhì)量比）時(shí)開裂可能發(fā)生，隨著堿濃度的增加開裂敏感性增加。存在濃縮條件時(shí)(如：干濕交替、局部加熱或高溫吹汽等)，50～100ppm的堿濃度就足以引起開裂； 溫度：一般發(fā)生在46℃以上，溫度上升開裂敏感性增加； 殘余應(yīng)力：焊接或冷加工（如彎曲和成型）導(dǎo)致的殘余應(yīng)力為開裂提供了應(yīng)力條件，通常認(rèn)為應(yīng)力要達(dá)到屈服應(yīng)力開裂才會(huì)發(fā)生； 伴熱：工廠經(jīng)驗(yàn)表明，有伴熱的管線開裂可能性較高。,3.4堿應(yīng)力腐蝕開裂,易發(fā)生的裝置或設(shè)備 a) 堿處理的設(shè)備和管線，包括脫H2S和脫硫醇裝置，硫酸烷基化和氫氟酸烷基化裝置中使用的堿中和設(shè)備； b) 伴熱設(shè)置不合理的設(shè)備及管線； c) 經(jīng)蒸汽清洗的堿處理設(shè)備； d) 鍋爐； e) 乙烯裂解裝置裂解與急冷系統(tǒng)：急冷水塔釜急冷水回流流程，包括急冷水塔釜及相連管道；工藝水汽提塔塔釜工藝水部分回流、部分去稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)流程，包括工藝水汽提塔釜、蒸汽發(fā)生器底部、凝液分離罐底部、換熱器管殼程及流程相連管道。,3.4堿應(yīng)力腐蝕開裂,主要預(yù)防措施a) 合理選材； b) 焊后熱處理； c) 對未焊后熱處理過的碳鋼管線和設(shè)備在蒸汽吹掃前應(yīng)水洗，避免直接進(jìn)行蒸汽吹掃，或只使用低壓蒸汽進(jìn)行短時(shí)間吹掃，縮短暴露時(shí)間； d) 優(yōu)化設(shè)計(jì)和注入操作來使堿在進(jìn)入高溫原油預(yù)熱系統(tǒng)前能夠與原油充分混合。,3.4堿應(yīng)力腐蝕開裂,檢測/監(jiān)測方法a) 目視檢測、磁粉檢測、射線檢測、渦流檢測或漏磁檢測等技術(shù)來檢測裂紋，檢查前應(yīng)對檢測表面進(jìn)行清理； b) 通常裂紋中充滿垢物，不宜采用滲透檢測； c) 裂紋自身高度可以采用超聲波端點(diǎn)衍射技術(shù)等方法進(jìn)行測量； d) 聲發(fā)射檢測可以用于監(jiān)測裂紋是否在擴(kuò)展。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式胺應(yīng)力腐蝕開裂、碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂。,環(huán)境開裂,3.6胺應(yīng)力腐蝕開裂,損傷描述及損傷機(jī)理 鋼鐵在拉伸應(yīng)力和堿性有機(jī)胺溶液聯(lián)合作用下發(fā)生的應(yīng)力腐蝕開裂，是堿應(yīng)力腐蝕開裂的一種特殊形式。 損傷形態(tài) a) 多發(fā)生在設(shè)備和管線接觸介質(zhì)部位的焊接接頭熱影響區(qū)，在焊縫和靠近熱影響區(qū)的母材高應(yīng)力區(qū)也可能發(fā)生； b) 熱影響區(qū)發(fā)生的開裂通常平行于焊縫，在焊縫上發(fā)生的開裂既可能平行于焊縫，也可能垂直于焊縫； c) 表面裂紋的形貌和濕硫化氫破壞引發(fā)的表面開裂相似； d) 胺應(yīng)力腐蝕裂紋一般為沿晶型，在一些分支中充滿了氧化物。 敏感材料 碳鋼、低合金鋼。,3.7濕硫化氫破壞,損傷描述及損傷機(jī)理 在含水和硫化氫環(huán)境中碳鋼和低合金鋼所發(fā)生的損傷過程，包括氫鼓泡、氫致開裂、應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂和硫化物應(yīng)力腐蝕開裂四種形式。 a) 氫鼓泡：金屬表面硫化物腐蝕產(chǎn)生的氫原子擴(kuò)散進(jìn)入鋼中，并在鋼中的不連續(xù)處(如夾雜物、裂隙等)聚集并結(jié)合生成氫分子，造成氫分壓升高并引起局部受壓，發(fā)生變形而形成鼓泡； b) 氫致開裂：氫鼓泡在材料內(nèi)部不同深度形成時(shí)，相臨的鼓泡會(huì)連接在一起，形成臺階狀裂紋為氫致開裂； c) 應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂：在焊接殘余應(yīng)力或其他應(yīng)力作用下，氫致開裂沿厚度方向不斷連通并形成最終暴露于表面的開裂； d) 硫化物應(yīng)力腐蝕開裂：由于金屬表面硫化物腐蝕過程中產(chǎn)生的原子氫吸附造成的一種氫應(yīng)力開裂。 損傷形態(tài) a) 氫鼓泡：在鋼材表面形成獨(dú)立的小泡，小泡與小泡之間一般不會(huì)發(fā)生合并； b) 氫致開裂：在鋼材內(nèi)部形成與表面平行的臺階狀裂紋，裂紋一般沿軋制方向擴(kuò)展，不會(huì)擴(kuò)展至鋼的表面； c) 應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂：一般發(fā)生在焊接接頭的熱影響區(qū)部位，由該部位母材上不同深度的HIC沿厚度方向的連通而形成； d) 硫化物應(yīng)力腐蝕開裂：在焊縫熱影響區(qū)表面起裂，并沿厚度方向擴(kuò)展。 敏感材料 碳鋼、低合金鋼。,3.7濕硫化氫破壞,主要影響因素 a) pH值：溶液的pH值小于4，且溶解有硫化氫時(shí)易發(fā)生濕硫化氫破壞。此外溶液的pH值大于7.6，且氫氰酸濃度20ppm并溶解有硫化氫時(shí)濕硫化氫破壞易發(fā)生； b) 硫化氫分壓：溶液中溶解的硫化氫濃度50ppm時(shí)濕硫化氫破壞容易發(fā)生，或潮濕氣體中硫化氫氣相分壓大于0.0003MPa時(shí)，濕硫化氫破壞容易發(fā)生，且分壓越大，敏感性越高； c) 溫度：氫鼓泡、氫致開裂、應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂損傷發(fā)生的溫度范圍為室溫到150℃，有時(shí)可以更高，硫化物應(yīng)力腐蝕開裂通常發(fā)生在82℃以下； d) 硬度：硬度是發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開裂的一個(gè)主要因素。煉油廠常用的低強(qiáng)度碳鋼應(yīng)控制焊接接頭硬度在HB 200以下。氫鼓泡、氫致開裂和應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂損傷與鋼鐵硬度無關(guān)； e) 鋼材純凈度：提高鋼材純凈度能夠提升鋼材抗氫鼓泡、氫致開裂和應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂的能力； f) 焊后熱處理：焊后熱處理可以有效地降低焊縫發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開裂的可能性，并對防止應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂起到一定的減緩作用，但對氫鼓泡和氫致開裂不產(chǎn)生影響； g) 如果溶液中含有硫氫化銨且濃度超過2%（質(zhì)量比）會(huì)增加氫鼓泡、氫致開裂和應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂的敏感性； h) 如果溶液中含有氰化物時(shí)，會(huì)明顯增加氫鼓泡、氫致開裂和應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂損傷的敏感性。,3.7濕硫化氫破壞,易發(fā)生的裝置或設(shè)備 a) 裝置：常減壓裝置、加氫裝置、催化裂化裝置、延遲焦化裝置，制硫裝置的輕油分餾系統(tǒng)和酸性水系統(tǒng)，乙烯裂解裝置的壓縮系統(tǒng)以及裂解與急冷系統(tǒng)的急冷部分等； b) 設(shè)備：未采用抗氫致開裂鋼制造的塔器、換熱器、分離器、分液罐、球罐、管線等。,3.7濕硫化氫破壞,主要預(yù)防措施a) 選用合適的鋼材或合金，或設(shè)置有機(jī)防護(hù)層； b) 用沖洗水來稀釋氫氰酸濃度； c) 采用高純凈度的抗氫致開裂鋼； d) 限制焊縫和熱影響區(qū)的硬度，應(yīng)不超過HB 200； e) 焊接接頭部位進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理； f) 使用特殊的緩蝕劑。,3.7濕硫化氫破壞,檢測/監(jiān)測方法濕熒光磁粉檢測、渦流檢測、射線檢測、超聲橫波檢測、硬度測定、金相分析等。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式氫脆、胺應(yīng)力腐蝕開裂、碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂。,環(huán)境開裂,3.10氫脆,損傷描述及損傷機(jī)理 腐蝕過程中化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氫或材料內(nèi)部的氫，以氫原子形式滲入高強(qiáng)度鋼，造成材料韌性降低，在材料內(nèi)部殘余應(yīng)力及外加載荷應(yīng)力共同作用下發(fā)生脆性斷裂。 損傷形態(tài) a) 氫脆引起的開裂以表面開裂為主，也可能發(fā)生在表面下； b) 氫脆發(fā)生在高殘余或三向應(yīng)力的部位（缺口、緊縮）； c) 斷裂時(shí)一般不會(huì)發(fā)生顯著的塑性變形； d) 強(qiáng)度較高的鋼氫脆開裂一般形成沿晶裂紋。敏感材料 碳鋼、低合金鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、鎳基合金。,3.10氫脆,主要影響因素 a) 同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)氫脆易發(fā)生：鋼或合金中的氫達(dá)到臨界濃度，鋼及合金的強(qiáng)度水平和微結(jié)構(gòu)對脆斷敏感，殘余應(yīng)力和外加載荷共同作用造成的應(yīng)力高于氫脆開裂的臨界應(yīng)力； b) 氫的來源：焊接、酸溶液清洗和酸洗、高溫氫氣環(huán)境、濕硫化氫或氫氟酸環(huán)境、電鍍、陰極保護(hù)； c) 溫度高于82℃時(shí)氫脆通常不會(huì)發(fā)生； d) 氫脆在靜態(tài)載荷下對斷裂韌性的影響較大，材料中滲入足夠多的氫且承受一定的應(yīng)力時(shí)，失效會(huì)迅速發(fā)生； e) 滲氫量取決于環(huán)境、表面化學(xué)反應(yīng)和金屬中存在的氫陷阱(如微觀不連續(xù)、夾雜物、原始缺陷或裂紋)； f) 厚壁部件更容易發(fā)生氫脆； g) 材料強(qiáng)度增加，氫脆的敏感性增加； h) 相對于同樣強(qiáng)度的回火馬氏體，珠光體材質(zhì)更容易發(fā)生氫脆。,3.10氫脆,易發(fā)生的裝置或設(shè)備 a) 催化裂化裝置、加氫裝置、胺處理裝置、酸性水裝置和氫氟酸烷基化裝置中在濕硫化氫環(huán)境下服役的碳鋼管線和容器； b) 采用高強(qiáng)度鋼制造的球罐； c) 高強(qiáng)度鋼制螺栓和彈簧十分容易發(fā)生氫脆，甚至在電鍍過程中滲入氫并發(fā)生開裂； d) 加氫裝置和催化重整裝置的鉻鉬制反應(yīng)器、緩沖罐和換熱器殼體，尤其是焊接熱影響區(qū)的硬度超過HB 235的部位。,3.10氫脆,主要預(yù)防措施 a) 選用低強(qiáng)度鋼，或采用焊后熱處理降低殘余應(yīng)力和硬度； b) 在焊接過程中，選用低氫焊材，并使用干電極和預(yù)熱工藝。如果氫可能滲入金屬，可在焊接前采用預(yù)熱至204℃或更高的方法把氫釋放出來； c) 對在高溫臨氫環(huán)境下工作的設(shè)備和管線，停工時(shí)必須先降壓后降溫，開工時(shí)必須先升溫后升壓； d) 對設(shè)備和管線內(nèi)部施加涂層、堆焊不銹鋼或設(shè)置其他保護(hù)襯里。,3.10氫脆,檢測/監(jiān)測方法 a) 采用無損檢測，如磁粉檢測或滲透檢測來檢查有無表面開裂； b) 超聲波橫波檢測可用檢查材料內(nèi)部有無氫脆裂紋，也可用于從設(shè)備外壁檢測內(nèi)壁有無裂紋。相關(guān)或伴隨的其它損傷模式 無。,環(huán)境開裂,3.12連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂,損傷描述及損傷機(jī)理 在停工期間設(shè)備表面的硫化物腐蝕產(chǎn)物，與空氣和水反應(yīng)生成連多硫酸(H2SxO6，x=3～6)，對敏化后的奧氏體不銹鋼（如焊接接頭熱影響區(qū)）易引起應(yīng)力腐蝕開裂，一般為沿晶型開裂。這種開裂與奧氏體不銹鋼在經(jīng)歷高溫階段時(shí)碳化鉻在晶界析出，晶界附近的鉻濃度減少，形成局部貧鉻區(qū)有關(guān)。損傷形態(tài) 易發(fā)生在奧氏體不銹鋼的敏化區(qū)域，多為沿晶型開裂，開裂可能在短短幾分鐘或幾小時(shí)內(nèi)迅速擴(kuò)展穿透管道和部件的壁厚。多見于集聚有硫鐵化物腐蝕產(chǎn)物的奧氏體不銹鋼設(shè)備及管道上，一旦暴露在空氣和水中極易產(chǎn)生開裂。敏感材料 奧氏體不銹鋼、鎳基合金。,