Page 59 - 理化检验-物理分册2022年第四期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202204012

轻烃区脱乙烷塔塔体钢板开裂原因

杨 阳

( 中海油( 天津) 管道工程技术有限公司,天津 300452 )

摘 要: 某油田终端处理厂轻烃区脱乙烷塔塔体钢板存在开裂现象, 为了查找钢板的开裂原因,
采用理化检验、 有限元等方法对其进行分析。结果表明: 塔体钢板材料化学成分中的铬元素含量低
于标准值, 其耐蚀性降低; 冷弯处理使钢板组织重新发生马氏体转变, 材料的硬度增加, 材料表层受
到弯曲拉应力, 内部的低温介质增加了材料开裂的风险; 塔体外表面存在多种加载应力, 以及由硫
化物、 氯离子造成的腐蚀缺陷, 其使塔体钢板发生应力腐蚀开裂。

关键词: 脱乙烷塔;奥氏体不锈钢;应力腐蚀;开裂

中图分类号: TG142.71 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 04-0043-06

Crackin g reasonsofdeethanizerbod y steel p lateinli g hth y drocarbonarea

YANGYan g

( CNOOC ( Tian j in ) Pi p elineEn g ineerin gTechnolo gyCo. , Ltd. , Tian j in300452 , China )

Abstract : Therewasacrackin gp henomenoninthedeethanizerbod y steel p lateofli g hth y drocarbonareaina

terminaltreatment p lantofanoilfield.Inordertofindoutthecrackin greasonofthep late , itwasanal y zedb y

p h y sicalandchemicaltest , finiteelementmethodandothermethods.Theresultsshowthatthechromiumcontent

inthechemicalcom p ositionofthetowerp late materialwaslowerthanthestandardvalue , anditscorrosion

resistancewasreduced.Thecoldbendin gtreatment madethe microstructureofthep lateunder g o martensite

transformationa g ain , andthehardnessofthematerialincreased.Thesurfacela y erofthematerialwassub j ectedto

bendin gtensilestress , andtheinternallowtem p eraturemediumincreasedtheriskofmaterialcrackin g .Therewere

variousloadin gstressesontheexternalsurfaceofthetowerandcorrosiondefectscausedb ysulfideandchloride

ions , whichcausedstresscorrosioncrackin gofthetower p late.

Ke y words : deethanizer ; austeniticstainlesssteel ; stresscorrosion ; crackin g
某 油 田 终 端 处 理 厂 轻 烃 区 脱 乙 烷 塔 塔 体 高 格, 且 对 外 表 面 进 行 涂 装 与 用 保 温 材 料 覆 盖。
28.6m , 下 段 直 径 为 1 500 mm ,上 段 直 径 为 2014 年, 对塔体进行 检 查, 拆 除 保 温 材 料 后, 发 现

1000mm , 塔 体 厚 度 为 14 mm ,设 计 压 力 为 保温棉发黄, 塔体外壁潮湿, 部分保温层部位存在

2.0MPa , 设计温度为 -65 ℃ 或 10 ℃ , 塔体钢板材 雨水积聚。对 塔 体 外 壁 涂 层 进 行 观 察, 发 现 某 些

料为 06Cr19Ni10 钢, 该塔为露天设计, 一直暴露于 部位涂层 剥 落, 且 存 在 明 显 的 腐 蚀 迹 象。 进 一 步

5 对脱乙烷 塔 塔 体 钢 板 外 表 面 进 行 渗 透 检 测, 发 现
海洋大 气 环 境 中。塔 的 运 行 压 力 为 16.5×10 ~

17.0×10 Pa ; 塔顶出气口温度为 -20~-12 ℃ , 气 多处存在裂纹, 且与多处腐蚀位置相吻合, 经过统
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体组分为乙烷( 大于 95% ); 回流温度为 -20 ℃ , 下 计, 裂纹出 现 在 下 段 直 径 为 1500mm 的 塔 体 上,

段进料口温度为 -35~-20 ℃ 。 多数集中 在 下 封 头 往 上 的 第 三 个 筒 节 上, 第 四 筒
根据建 造 资 料, 塔 体 钢 板 在 焊 接 之 前 经 过 冷 节上仅有少量裂纹。
弯加工 处 理, 建 造 完 成 后, 设 备 经 过 射 线 检 测 合 经进一步检查, 塔体内壁未发现明显裂纹, 塔体
裂纹均位于外壁, 并沿轴向开裂, 母材与焊缝位置均
收稿日期: 2021-08-12
有裂纹萌生, 其中母材位置的裂纹较多, 裂纹最长约

作者简介: 杨 阳( 1987- ), 男, 硕士, 主要从事金属材料的检测、
800mm , 裂纹深度达到 10mm 。
失效分析及相关工作, y an gy an g 38@cnooc.com.cn
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