壓力容器培訓(xùn)壓力管道失效分析及事故案例4ppt課件

1、 發(fā)現(xiàn)開裂的導(dǎo)壓管系80萬噸/年航煤脫硫醇R7101反響器進料管接近焊縫部位近堆焊處。該安裝2019年9月正式投入運用運轉(zhuǎn)。發(fā)現(xiàn)進料導(dǎo)壓管近焊縫處出現(xiàn)管內(nèi)介質(zhì)向外走漏景象。隨即組織檢查，經(jīng)過外表著色探傷發(fā)現(xiàn)管子外壁有穿透裂紋存在。 該進料導(dǎo)壓管操作參數(shù)如下： 操作壓力： 2.8MPa 操作溫度： 240 管內(nèi)介質(zhì)： 航煤 管子資料： 0Cr18Ni9Ti 導(dǎo)壓管資料的化學(xué)成分分析 該資料牌號為0Cr18Ni9Ti，系奧氏體不銹鋼無縫鋼管，闡明實踐運用的資料與設(shè)計選用資料一樣，所用資料無誤。CMnSiPSCrNiTi實測實測0.050.510.590.0090.00818.3310.000.36

2、標準標準0.082.01.00.030.0317.019.08.011.00.250.7 進料導(dǎo)壓管裂紋宏觀形貌分析 導(dǎo)壓管資料的金相組織 導(dǎo)壓管管子母材組織呈多邊形奧氏體孿晶組織，并有顆粒狀碳化物存在，少量的灰色條狀為鐵素體相，焊縫組織呈單相奧氏體樹枝狀組織，從資料的組織闡明未有脆性相析出。 母材金相母材金相焊縫金相焊縫金相 裂紋斷口的微觀形貌分析 疲勞源疲勞源疲勞紋疲勞紋疲勞紋疲勞紋疲勞紋疲勞紋1、本次導(dǎo)壓管產(chǎn)生的裂紋屬疲勞裂紋。2、建議對同類進料導(dǎo)壓管承插焊及熱影響區(qū)進展外外表著色檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有裂紋應(yīng)及時修繕。3、預(yù)防導(dǎo)壓管類似裂紋的再次產(chǎn)生的措施是承插焊接處的焊縫堆高不易過高，并做到

3、焊縫熔合區(qū)部位圓滑過渡，以防止該處幾何外形突變，呵斥過大的應(yīng)力集中。 加氫單元的一個閥門發(fā)生走漏，走漏位置在閥體與法蘭的承插銜接焊縫處，在焊縫中心線有一道裂紋。 該閥門所在位置是循環(huán)氫緊縮機入口分液缸沉筒液位計一次閥。 相應(yīng)的工況為： 操作壓力： 110Kgf/cm2 溫度： 4050 介質(zhì)： H2，其中H2S含量為400500ppm 閥體材質(zhì)： 碳鋼 該閥門為900磅級的1閘閥，采用法蘭銜接，法蘭和閥體之間為承插焊接。該閥門制造后按B31.3規(guī)范，因焊縫處壁厚小于19mm，未進展焊后熱處置。 承插焊閥門資料的化學(xué)成分分析承插焊閥門資料的化學(xué)成分分析 化學(xué)成分闡明，該閥門的資料為低碳鋼，對應(yīng)相

4、化學(xué)成分闡明，該閥門的資料為低碳鋼，對應(yīng)相應(yīng)的鋼號規(guī)范，該資料應(yīng)為應(yīng)的鋼號規(guī)范，該資料應(yīng)為2020號鋼，沒有選材問號鋼，沒有選材問題。題。 C CMnMnSiSiS SP PCrCrNiNiCuCu母材母材0.220.220.580.580.280.280.0140.0140.0070.0070.060.060.060.060.220.22焊縫焊縫0.130.131.121.120.630.630.0160.0160.0100.0100.030.050.02812.123.87304標準值標準值0.082.01.00.030.0318.020.08.012.01Cr17Mn6Ni5N0.155

5、.57.51.00.030.0316.018.03.55.5 螺栓的失效主要是資料問題，資料不符規(guī)范要求，或者資料誤用。 根據(jù)斷口的金相照片，可以明晰看到沿晶的開裂，斷口附根據(jù)斷口的金相照片，可以明晰看到沿晶的開裂，斷口附近的晶粒邊境已明顯被腐蝕。近的晶粒邊境已明顯被腐蝕。 從圖中可看到樹枝狀的裂紋，裂紋來源為螺栓外表，為典型的晶間型應(yīng)力腐蝕裂紋形貌特征。1、Cr-Ni奧氏體不銹鋼的晶間型應(yīng)力腐蝕，發(fā)生斷裂的螺栓，其含碳量高，如螺栓在制造加工期間在敏化溫度450850范圍加熱，那么鋼中過飽和的碳就會向晶界分散，析出并與其附近的鉻構(gòu)成鉻的碳合物，呵斥晶界的耐腐蝕性下降，因此裂紋會沿晶擴展。2、呵

6、斥螺栓斷裂的裂紋根本上集中在螺栓桿的中部；裂紋長，且存在樹狀分支；裂紋擴展方向與螺栓所受拉應(yīng)力方向垂直；在斷口上有大量腐蝕產(chǎn)物，且含有硫離子和氯離子。經(jīng)過這些特征可以確定本次螺栓的腐蝕破壞方式是晶間型應(yīng)力腐蝕。3、硫離子和氯離子是呵斥應(yīng)力腐蝕的主要介質(zhì)。氯離子的腐蝕性能非常突出、而硫離子的存在也可引起敏化態(tài)的不銹鋼的晶間應(yīng)力腐蝕。這兩種介質(zhì)的來源能夠是周圍安裝環(huán)境或潮濕的海洋大氣，螺栓所處的工況條件如在常溫或低于常溫，容易在法蘭的銜接面間隙處構(gòu)成腐蝕環(huán)境，因此呵斥在螺栓桿中部的晶間型應(yīng)力腐蝕。1 1、失效的螺栓的資料含碳量高，容易呵斥此、失效的螺栓的資料含碳量高，容易呵斥此類晶間應(yīng)力腐蝕。類晶間應(yīng)力腐蝕。2 2、為防止類似的晶間型應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生，可采、為防止類似的晶間型應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生，可采取措施防止構(gòu)成含氯、硫介質(zhì)的腐蝕環(huán)境。取措施防止構(gòu)成含氯、硫介質(zhì)的腐蝕環(huán)境。比如對該處進展外維護，如進展冷保溫或比如對該處進展外維護，如進展冷保溫或在螺栓桿涂上環(huán)氧漆，防止腐蝕介質(zhì)進入在螺栓桿涂上環(huán)氧漆，防止腐蝕介質(zhì)進入等等。等等。 分析事故發(fā)生