丙烯洗滌塔丙烯排料線開裂原因分析-陳勇

1、1聚乙烯裝置丙烯洗滌塔丙烯排料線開裂原因分析聚乙烯裝置丙烯洗滌塔丙烯排料線開裂原因分析陳勇（天津石化裝備研究院，天津300270）摘要：摘要：丙烯洗滌塔丙烯排料線與蒸汽伴熱夾套管焊接處發(fā)生開裂，對(duì)失效試件進(jìn)行宏觀檢驗(yàn)、掃描電鏡、腐蝕產(chǎn)物能譜分析、金相檢驗(yàn)等檢驗(yàn)檢測，通過檢測結(jié)果進(jìn)行分析得出排料線為應(yīng)力腐蝕開裂的結(jié)論，并提出了防護(hù)措施。關(guān)鍵詞：應(yīng)力腐蝕關(guān)鍵詞：應(yīng)力腐蝕裂紋裂紋焊接接頭焊接接頭1概況概況2011年1月13日，發(fā)現(xiàn)聚乙烯裝置丙

2、烯洗滌塔T301丙烯排料線溫度低，對(duì)排料線進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)物料泄漏到伴熱套管內(nèi)，確定排料線發(fā)生泄漏，泄漏部位位于T301塔出口第2個(gè)彎頭。去除排料線的伴熱夾套后，發(fā)現(xiàn)排料線與夾套的焊接接頭熱影響區(qū)存在近半周的裂紋。失效排料線為備用管線，不常使用，2010年使用較多。排料線管長約1m，兩端均與法蘭連接，排料管的伴熱夾套管為車間后焊接上的。丙烯排料線內(nèi)介質(zhì)為丙烯和聚丙烯混合物，操作溫度約為100℃，操作壓力為0.3MPa1.7MPa，管線規(guī)格

3、為φ405mm，排料線材質(zhì)為304不銹鋼；伴熱夾套介質(zhì)為蒸汽，蒸汽溫度約為150℃，壓力為0.2MPa，蒸汽為烯烴部動(dòng)力站統(tǒng)一供給，夾套管材質(zhì)為碳鋼。2檢驗(yàn)檢測檢驗(yàn)檢測2.1宏觀檢驗(yàn)宏觀檢驗(yàn)對(duì)管線進(jìn)行宏觀檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)開裂位置在夾套與排料線的焊接接頭熱影響區(qū)。排料線與夾套結(jié)合的結(jié)構(gòu)見圖1，排料線和夾套之間用圓環(huán)鋼板焊接連接，鋼板與排料管通過單面焊雙面成型，焊接部位存在未焊透現(xiàn)象，使得鋼板和排料線之間有間隙。將排料線沿縱向拋開，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部三分之

4、一周長的裂紋已經(jīng)裂透，外表面裂紋近半周，較內(nèi)表面裂紋長，可以斷定裂紋源在外表面焊接接頭熱影響區(qū)處。觀察焊縫成形情況，焊接質(zhì)量不好，見圖2。圖6圖4位置腐蝕產(chǎn)物分析結(jié)果2.3金相檢驗(yàn)金相檢驗(yàn)在焊接接頭存在裂紋處做金相檢驗(yàn)，焊縫組織為奧氏體鐵素體，母材組織為奧氏體，奧氏體晶粒較粗大，未發(fā)現(xiàn)淬硬組織。裂紋大部分沿焊縫熔合線擴(kuò)展，部分向母材位置偏移；主裂紋較直且粗，為穿晶型，裂紋偶有沿晶型細(xì)小分叉，呈應(yīng)力腐蝕特征【1】。見圖7。圖7a裂紋大部分

5、沿焊縫熔合線擴(kuò)展圖7b部分裂紋向母材和焊縫位置偏移圖7焊縫熱影響區(qū)裂紋形貌1002.4光譜分析光譜分析將排料管線打磨后做合金元素分析，合金元素分析結(jié)果見表1。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTMA276判定排料線合金元素含量符合304要求。Cr(%)Ni(%)Mn(%)排料線18.348.650.96304合金元素含量18~208~10.5≤2.0ElementWt%At%CK05.1612.42OK18.8434.02NaK03.8704.86MgK00