Page 69 - 理化检验-物理分册2021年第八期
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黎 华, 等: 预加氢单元管道弯头破裂原因


            表明, 毗 邻 破 裂 口 直 管 内 壁 腐 蚀 产 物 物 相 主 要 为
                                                              3  结论及建议
                                、
                                                、
                          、
                                      (
            FeOOH 、 Fe 2O 3 Fe 3O 4 Fe 8O 8 OH ) Cl 1.35 FeS 。
                                           8
                 在预加氢阶段, 石脑油中氯、 硫、 氮和氧发生反                          预加氢单元 管 道 在 酸 性 HCl-H 2 S-NH 3 -
                                        等, 加氢时也可带入             H 2O 腐蚀环境下, 发生了全面腐蚀和局部腐蚀( 含
            应, 生成 HCl 、 H 2 S 、 H 2O 、 NH 3
            氯化物, 管道内部会形成酸性 HCl-H 2 S-NH 3-                     垢下腐蚀); 破裂弯头同时受到物料和脱落腐蚀产物
            H 2O 腐蚀环境。分析结果显示事故管道内壁腐蚀                           的持续冲刷, 腐蚀与冲刷相互促进, 造成弯头外弧侧
            产物中, 局部氯元素含量较高, 并含有一定量的硫元                          冲蚀减薄严重; 弯头外弧侧减薄严重部位因承压能
                                                               力不足最终发生破裂。
            素。 腐 蚀 产 物 X 射 线 衍 射 分 析 中 Fe 8O 8
                        衍 射 峰 较 强, 含 量 较 高, 并 同 时 存 在              建议设计管道时, 采用加厚型弯头, 在满足工艺
            ( OH ) Cl 1.35
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            FeS 。对碳钢管道, 介质环境存在 HCl时, 当管道介                      要求的前提下降低介质流速; 加强对此类管道腐蚀
            质中水分较多或采取注水消除氯化铵结晶时, 管道                            工作介质的监控管理, 降低进料中的有机氯化物和
            内壁会在盐酸作用下形成全面腐蚀, 在设备停止运                            硫化物含量, 并采取适当的脱氯工艺处理; 加强对管
            行或介质中含水量较少时, 也可表现为局部盐酸浓                            道剩余壁厚监控, 工艺设计时尽量避开会加大管道
            缩形成局部腐蚀( 或垢下腐蚀)。 H 2 S 也可 引起酸                      冲刷腐蚀情况的结构出现。
            性水腐蚀, 酸式酸性水腐蚀一般为均匀腐蚀, 有氧存                          参考文献:
                                                        可
            在时易发生局部腐蚀或垢下腐蚀。 HCl和 NH 3
            生成 NH 4 Cl结晶, NH 4 Cl结晶成垢后, 通常发生垢                   [ 1 ]   李士才, 逄作顺, 于洋, 等 . 催化重整预加氢装 置 运 行
            下局部点状腐蚀( 注: NH 4 Cl结晶在管道吹扫或注                            常见问 题 及 解 决 措 施 [ J ] . 当 代 化 工, 2016 , 45 ( 7 ):
            水时会消解, 事故管道分析时已无法检测到相关沉                                 1468-1470.
                                                                [ 2 ]   张守运 . 影响连续重整装置长周期运行的腐蚀因素及
            积物)。
                                                                    防腐措施[ J ] . 化学工程与装备, 2016 ( 10 ): 151-155.
                 事故管道在酸性 HCl-H 2 S-NH 3-H 2O 腐
                                                                [ 3 ]   全国锅炉压力容器标准化技术委员会 . 承压设备损伤
            蚀环境下, 运行或停用状态时均会受到上述腐蚀的
                                                                    模式识别: GB / T30579-2014 [ S ] . 北京: 中国标准出
            共同作用。事发时管道实际运行温度为 180 ℃ , 随

                                                                    版社, 2014.
            温度升高, 腐蚀速率会增大。管道内物料和脱落的                             [ 4 ]   王滨 . 石脑油 预 加 氢 装 置 运 行 状 况 分 析 及 防 护 措 施
            腐蚀产物亦会对管道造成磨料冲刷并加剧 管道腐                                  [ J ] . 当代化工, 2014 , 43 ( 8 ): 1520-1523.
            蚀, 破裂弯头所处部位介质呈 90° 向上流动, 弯头外                        [ 5 ]   高楠, 黄景峰, 刘殿如, 等 . 连续重整装置预加氢进料
            弧侧更容易受到物料和脱落的腐蚀产物的 反复冲                                  换热器腐蚀泄漏原因分析[ J ] . 石油化工腐蚀与防护,
            刷, 并加快腐蚀减薄进程。当破裂弯头外弧侧出现                                 2018 , 35 ( 2 ): 57-60.
            严重的冲蚀减薄, 且局部剩余金属壁厚远小于计算                             [ 6 ]   史建强, 王印培 . 管道弯头穿孔失效分析[ J ] . 理 化 检
                                                                    验( 物理分册), 2007 , 43 ( 12 ): 633-635.
            厚度时, 该处承压能力不足最终出现破裂                  [ 3-6 ] 。
                                                                                                                
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            纹源焊道尺寸对其他材料落锤试验结果的影响, 进                             [ 3 ]  ASTM Committee E28.Standardtest methodfor




            一步明确裂纹源焊道尺寸对落锤试验结果的影响,                                  conductin g dro p -wei g ht test to determine Nil-

            推动现有的落锤试验标准修订工作。应严格规定裂                                  Ductilit y transition tem p erature offerritic steels :

            纹源焊道尺寸, 以避免对于同种材料因不同试验室                                 ASTM E208-20 [ S ] . [ S.l. ]:[ s.n. ], 2020.
                                                                [ 4 ]   合肥通用机械研究所普低钢组 . 落锤试验方法及影响
            试验过程控制的不同而导致试验结果的不同, 同时
                                                                    无塑性转变温度( NDT ) 的因素[ J ] . 化工与通用机械,
            也避免不合格的材料应用于核电设备中。
                                                                    1978 ( 4 ): 12-19.
            参考文献:                                               [ 5 ]   史巨元 . 钢的动态力学性能及应用[ M ] . 北京: 冶金工
                                                                    业出版社, 1993.
             [ 1 ]   黄腾飞, 邓小云, 匡艳, 等 . 核电项目落锤试样 制 备 问           [ 6 ]   郭平, 史鼎文, 靳海山, 等 . 高温气冷堆核电站金属堆
                  题及处理[ J ] . 压力容器, 2014 , 31 ( 10 ): 62-68.        内构件锻 件 材 料 12Cr2Mo1 落 锤 试 验 研 究[ J ] . 大 型
             [ 2 ]   全国钢标准化技术委员会 . 铁素体钢的无塑性转变温
                                                                    铸锻件, 2011 , 5 ( 3 ): 11-18.

                  度落锤试验方法: GB / T6803-2008 [ S ] . 北京: 中 国      [ 7 ]   赵登志, 穆振芬, 刘志国, 等 . 核电材料的落锤 试 验 研
                  标准出版社, 2008.
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                                                                                                         5 3
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