厚壁型不锈钢管道应力腐蚀开裂及对策
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２ ） 。
气体在 Ｅ １ ５ １ ０ １ 换热器 中通过变换过的高温气体 加热 ， 然后通过 Ｐ Ｇ ． １ ５ １ ０ ８输送 到 Ｒ １ ５ １ ０ １变换 炉 进行催化变换。频繁的泄漏主要发生在该管线上
的几 个 弯头 、 三通 及 管道 焊 缝 上 。Ｐ Ｇ － １ ５ １ ０ ８管道 内工艺 气体温 度 、 压力及 成分 见表 ２ 。
收稿 １ ３ 期： ２ ０ １ ３ — ０ １ — ３ ０ ； 修改稿收到 １ ３ 期： ２ ０ １ ３— ０ ７—２ ０ 。
由于生 产装 置操作 等方 面 的不稳定 导致 管道 作者简介 ： 鲍世平 （ １ ９ ６ ６一） ， 工程 师 ， １ ９ ８ ９年毕 业 于北京 化
内工艺气体的温度起初有较大 的波动 ， 最高温度 工学 院腐蚀 与防护专 业 ， ２ ０ ０ ５年 获得 南京 大学 化学 工程 硕
Ｐ Ｇ 一 １ ５ １ ０ ８管 线 为 ６ ６ ０ ９ ． ６ ｍｍ ×２ ４ ｍｍ 的
Ｓ Ｕ Ｓ ３ ０ ４有缝钢管 ， 弯头亦 为有缝弯头 ， 材质成分
分析结 果 见表 １ 。
表 １ Ｐ Ｇ 一 １ ５ １ ０ ８管 道材 质 化 学成 分分 析 结 果
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐ Ｇ一 １ ５ １ ０ ８ ｐ ｉ ｐ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ． ％
短 暂可 达到 ４ ０ ０℃ ， 甚至 ５ ０ ０℃ 。
１ ２
士学 位 ， 长期 从 事 防 腐 施 工 管 理 工 作 。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： Ｂ ａ ｏ ｓ ｐ ２ ０ ０ ５
６３． ｔ ｏ ｍ 由于泄漏等各 方面原 因， 装置开开停 停 ， 从 ＠ １
表２ Ｐ Ｇ 一 １ ５ １ ０ ８管 道 内工 艺气 体 成 分 及 输 送 参 数
锈 钢 焊缝 区域 出现 问题 （ 见图１ ）， 沿 管 道 环 向焊
该 管 线是用 来 输 送 变换 前 的工 艺 气 体 ， 工 艺 பைடு நூலகம்
缝 切 割处 的 焊 缝 熔 合 区 ， 可 见 焊 缝 内 出 现 大 量 的脆 性 裂 纹 。裂 纹 粗 大 ， 甚 至 发 现 一 只 弯 头 内 表面 出现 长 度 约 ６ ０ ｃ ｍ 穿透性 单枝裂 纹 （ 见 图
三通 等 处 频 繁 出 现 泄 漏 ， 特 别 是 一 段 从 换 热 器
Ｅ １ ５ １ ０ １到变换 炉 Ｒ １ ５ １ ０ １的一 根 近 ４ ０ １ １ ３ 长 的 不
锈 钢管 道 （ Ｐ Ｇ 一 １ ５ １ ０ ８ ） 频 繁泄 漏 。 １ Ｐ Ｇ 一 １ ５ １ ０ ８管线 的概 况
对 比国标 ， 除ｃ ｒ 含量略少外其它全都在正常 范 围。另外 ， 供 货 要求 管 道 成 型 后都 必 须 固溶 处
理 。经 测试 表面 硬度 （ １ ｉ Ｂ） 不 超过 １ ８ ７ 。
开 车 不 到 半 年 时 间 里 陆 续 更 换 了 泄 漏 的弯 头 、 三 通 。从 更 换 下 的 管 件 宏 观 上 看 是 由于 ３ ０ ４不
鲍世 平， 李 明， 刘 京东
（ 江苏索普（ 集 团） 有 限公 司 ， 江苏 镇江 ２ １ ２ ０ ０ ６ ）
摘要： 对 甲醇一氧化碳 变换管道焊缝裂纹进行 宏观和微 观分析 ， 对 裂纹 内腐蚀 产物进 行 ｘ射
线分析 ， 认为 Ｓ Ｕ Ｓ ３ ０ ４厚壁型不锈钢管道在 焊接 过程 中焊缝 区域极 易产生微 裂纹、 敏 化等 缺 陷， 这
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ２ Ｐ Ｇ一 １ ５１ ０ ８ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ 。 ％
是厚壁型不锈 钢管道发生应力腐蚀 开裂的重要 内因； 高温下含 高水分 、 适量氧 气、 微量氯 离子的水 煤气介 质是 不锈 钢管道产 生应 力腐蚀 开裂的重要 外 因； 而由于温差变动造成 的热应力是 管件 疲 劳
开裂的另一个重要外因。采用铬钼 低合金 钢管道输送高温水煤 气是适 宜有效 的 ， 但其 耐均 匀腐蚀
专
论
石油化工腐蚀与防护 Ｃ Ｏ Ｒ Ｒ Ｏ Ｓ Ｉ Ｏ Ｎ＆Ｐ Ｒ Ｏ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ Ｉ ＯＮ Ｉ Ｎ Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｃ ＨＥ ＭＩ Ｃ Ａ ｌ Ｉ Ｎ Ｄ Ｕ Ｓ Ｔ ＲＹ ２ ０ １ ３年第 ３ Ｏ卷 第 ４期
厚 壁型 不 锈 钢 管 道应 力腐 蚀 开裂 及 对 策
性较差 ， 生产 过 程 中 宜加 强 监 测 ， 以 确保 安 全 。
关键词 ： 厚壁型
不锈钢
应力腐蚀开裂 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７— ０ １ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ １ ２— ０ ５
中图分类号 ： Ｔ Ｅ ９ ８ ５ ． ８
江苏索普 （ 集团） 有 限公 司 为配 套 ６ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ 醋 酸生产 装置 ， 于２ ０ ０ ９年 １ ０月投 资 建 成 了煤 制 Ｃ Ｏ 的造气工 艺 并联产 ５ ５ ０ ｋ ｔ ／ ａ的 甲醇项 目， 实现 了生产 能力 和工艺 技术 的新跨 越 。但新 装置 开车 过程 中遇到 了很 多 问题 ， 直 到第 二 年 ８月装 置 才 稳 定下来 。据统 计 ， 在 近 一 年 的开 车 调 试 中装 置 开停 车 近 ２ ０次 ， 除供 电 、 供气 问题 之外 ， 另一个 主 要问题是Ｃ Ｏ 变 换 工 段 在 开 车 过 程 中管 道 弯 头 、
气体在 Ｅ １ ５ １ ０ １ 换热器 中通过变换过的高温气体 加热 ， 然后通过 Ｐ Ｇ ． １ ５ １ ０ ８输送 到 Ｒ １ ５ １ ０ １变换 炉 进行催化变换。频繁的泄漏主要发生在该管线上
的几 个 弯头 、 三通 及 管道 焊 缝 上 。Ｐ Ｇ － １ ５ １ ０ ８管道 内工艺 气体温 度 、 压力及 成分 见表 ２ 。
收稿 １ ３ 期： ２ ０ １ ３ — ０ １ — ３ ０ ； 修改稿收到 １ ３ 期： ２ ０ １ ３— ０ ７—２ ０ 。
由于生 产装 置操作 等方 面 的不稳定 导致 管道 作者简介 ： 鲍世平 （ １ ９ ６ ６一） ， 工程 师 ， １ ９ ８ ９年毕 业 于北京 化
内工艺气体的温度起初有较大 的波动 ， 最高温度 工学 院腐蚀 与防护专 业 ， ２ ０ ０ ５年 获得 南京 大学 化学 工程 硕
Ｐ Ｇ 一 １ ５ １ ０ ８管 线 为 ６ ６ ０ ９ ． ６ ｍｍ ×２ ４ ｍｍ 的
Ｓ Ｕ Ｓ ３ ０ ４有缝钢管 ， 弯头亦 为有缝弯头 ， 材质成分
分析结 果 见表 １ 。
表 １ Ｐ Ｇ 一 １ ５ １ ０ ８管 道材 质 化 学成 分分 析 结 果
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐ Ｇ一 １ ５ １ ０ ８ ｐ ｉ ｐ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ． ％
短 暂可 达到 ４ ０ ０℃ ， 甚至 ５ ０ ０℃ 。
１ ２
士学 位 ， 长期 从 事 防 腐 施 工 管 理 工 作 。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： Ｂ ａ ｏ ｓ ｐ ２ ０ ０ ５
６３． ｔ ｏ ｍ 由于泄漏等各 方面原 因， 装置开开停 停 ， 从 ＠ １
表２ Ｐ Ｇ 一 １ ５ １ ０ ８管 道 内工 艺气 体 成 分 及 输 送 参 数
锈 钢 焊缝 区域 出现 问题 （ 见图１ ）， 沿 管 道 环 向焊
该 管 线是用 来 输 送 变换 前 的工 艺 气 体 ， 工 艺 பைடு நூலகம்
缝 切 割处 的 焊 缝 熔 合 区 ， 可 见 焊 缝 内 出 现 大 量 的脆 性 裂 纹 。裂 纹 粗 大 ， 甚 至 发 现 一 只 弯 头 内 表面 出现 长 度 约 ６ ０ ｃ ｍ 穿透性 单枝裂 纹 （ 见 图
三通 等 处 频 繁 出 现 泄 漏 ， 特 别 是 一 段 从 换 热 器
Ｅ １ ５ １ ０ １到变换 炉 Ｒ １ ５ １ ０ １的一 根 近 ４ ０ １ １ ３ 长 的 不
锈 钢管 道 （ Ｐ Ｇ 一 １ ５ １ ０ ８ ） 频 繁泄 漏 。 １ Ｐ Ｇ 一 １ ５ １ ０ ８管线 的概 况
对 比国标 ， 除ｃ ｒ 含量略少外其它全都在正常 范 围。另外 ， 供 货 要求 管 道 成 型 后都 必 须 固溶 处
理 。经 测试 表面 硬度 （ １ ｉ Ｂ） 不 超过 １ ８ ７ 。
开 车 不 到 半 年 时 间 里 陆 续 更 换 了 泄 漏 的弯 头 、 三 通 。从 更 换 下 的 管 件 宏 观 上 看 是 由于 ３ ０ ４不
鲍世 平， 李 明， 刘 京东
（ 江苏索普（ 集 团） 有 限公 司 ， 江苏 镇江 ２ １ ２ ０ ０ ６ ）
摘要： 对 甲醇一氧化碳 变换管道焊缝裂纹进行 宏观和微 观分析 ， 对 裂纹 内腐蚀 产物进 行 ｘ射
线分析 ， 认为 Ｓ Ｕ Ｓ ３ ０ ４厚壁型不锈钢管道在 焊接 过程 中焊缝 区域极 易产生微 裂纹、 敏 化等 缺 陷， 这
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ２ Ｐ Ｇ一 １ ５１ ０ ８ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ 。 ％
是厚壁型不锈 钢管道发生应力腐蚀 开裂的重要 内因； 高温下含 高水分 、 适量氧 气、 微量氯 离子的水 煤气介 质是 不锈 钢管道产 生应 力腐蚀 开裂的重要 外 因； 而由于温差变动造成 的热应力是 管件 疲 劳
开裂的另一个重要外因。采用铬钼 低合金 钢管道输送高温水煤 气是适 宜有效 的 ， 但其 耐均 匀腐蚀
专
论
石油化工腐蚀与防护 Ｃ Ｏ Ｒ Ｒ Ｏ Ｓ Ｉ Ｏ Ｎ＆Ｐ Ｒ Ｏ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ Ｉ ＯＮ Ｉ Ｎ Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｃ ＨＥ ＭＩ Ｃ Ａ ｌ Ｉ Ｎ Ｄ Ｕ Ｓ Ｔ ＲＹ ２ ０ １ ３年第 ３ Ｏ卷 第 ４期
厚 壁型 不 锈 钢 管 道应 力腐 蚀 开裂 及 对 策
性较差 ， 生产 过 程 中 宜加 强 监 测 ， 以 确保 安 全 。
关键词 ： 厚壁型
不锈钢
应力腐蚀开裂 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７— ０ １ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ １ ２— ０ ５
中图分类号 ： Ｔ Ｅ ９ ８ ５ ． ８
江苏索普 （ 集团） 有 限公 司 为配 套 ６ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ 醋 酸生产 装置 ， 于２ ０ ０ ９年 １ ０月投 资 建 成 了煤 制 Ｃ Ｏ 的造气工 艺 并联产 ５ ５ ０ ｋ ｔ ／ ａ的 甲醇项 目， 实现 了生产 能力 和工艺 技术 的新跨 越 。但新 装置 开车 过程 中遇到 了很 多 问题 ， 直 到第 二 年 ８月装 置 才 稳 定下来 。据统 计 ， 在 近 一 年 的开 车 调 试 中装 置 开停 车 近 ２ ０次 ， 除供 电 、 供气 问题 之外 ， 另一个 主 要问题是Ｃ Ｏ 变 换 工 段 在 开 车 过 程 中管 道 弯 头 、