Page 39 - 理化检验-物理分册2022年第十期
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王步美, 等: 超期服役加氢反应器的检验及安全评定
207.0 , 218.2 HV 。可以看出热影响区处的显 微硬
度略高于母材处, 但均未见明显异常。
表 2 H2 环焊缝中心和偏离中心 5mm 处筒体材料的力学性能
弹性模量 / 屈服强度 / 断裂韧性 /
测试位置 / mm
MPa MPa MPa · mm 1 / 2
焊缝中心 208299 482.15 90.27
偏离焊缝中心 5 195377 427.74 86.91
对筒体材料进行金相检验, 结果如图 3 所示, 由 图 3 筒体材料的显微组织
图 3 可知: 组织为贝氏体 + 网状分布的铁素体; 晶界 2.3 扫描电镜分析
和晶内没有明显析出物, 组织无明显变化; 母材处晶 将液压鼓胀形成的断口在 SEM 下观察, 结果
粒度为 2.5 级, 热影响区处晶粒度为 3.5 级, 晶粒粗 如图 4 所示。断口布满韧窝, 为典型韧性断口, 材料
大。由于原奥氏体晶粒较大, 材料含碳量较高, 冷却 韧性很好。断口局部有条形孔洞, 表明该材料局部
速率较慢, 因此铁素体呈网状分布。 有夹杂物。
图 4 液压鼓胀形成断口的 SEM 形貌
排除介质腐蚀和应力腐蚀, 则潜在失效模式为裂纹
3 安全评定
应力集中导致的弹塑性断裂失效, 或因净强度削弱
3.1 安全评定方式 导致的塑性失效。采用 GB / T19624 — 2019 《 在用
理化检验显示该加氢反应器经过 51a服役, 材 含缺陷压力容器安全评定》 中双判据通用失效评定
料硬度无异常, 组织无变化, 壁温小于材料 蠕变温 图方法进行平面缺陷的常规评定。
度, 可排除介质疲劳、 材料劣 化、 蠕变等失效模式。 平面缺陷的常规评定步骤为: 缺陷的表征、 材料
反应器内壁有耐 热 水 泥 和 1Cr18Ni9Ti钢 保 护 套, 力学性能数据的确定、 应力的确定、 应力强度因子
使用期间不会发生缺陷与介质直接接触的情况, 可 K I 和 K I 的计算、 断裂比 K r 的计算、 载荷比 L r 的
S
P
图 5 平面缺陷常规评定程序示意
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