石油炼厂碳钢管线的硫化物应力腐蚀开裂敏感性研究

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1、大连理工大学硕士学位论文大连理工大学硕士学位论文石油炼厂碳钢管线的硫化物应力腐蚀开裂敏感性研究姓名：张耀申请学位级别：硕士专业：生物医学工程导教师：刘贵昌20090629大连理工大学硕士学位论文摘要应力腐烛一直是石油和石化行业设备最危险的损伤之一，而且随着我国炼、油业炼油能力逐渐增长，高含硫原油加工量的迅速增加，一些炼厂设备、管道的腐烛明显加剧。在近两年时间里，参与了对某炼厂大型石油炼制设备的腐烛诊断30余起，在结合实际调研及相关研究成果的基础上，论文首先采用C环法加载试验来研究20#钢管线在酸性水环境中的应力腐蚀行为，主要讨论比较了母材与辉缝部位的SSCC敏感性差异，从显微组织的角度

2、探讨了燒缝部位对SSCC敏感的原因；并进一步通过C环法加载试验、金相试样、SEM分析等方法探讨了环境因素对辉缝部位SSCC的影响以及热处理、Ni-P镀、阴极保护等方法对20#钢管线抗SSCC的影响，拟为炼厂控制生产工艺或实施保护措施提供依据。无论是石油炼厂的开裂案例还是实验室试验结果都证明了煌缝部位对SSCC最为敏感。这与傳缝部位的带状珠光体组织以及较高的硬度有很大关系。环境是20#钢辉缝部位的SSCC开裂的重要影响因素。在温度在2(rc-5(rc之间时，20#钢管辉缝的SSCC敏感性大，尤其是在2(rcM(rc时，开裂比例大，开裂时间短；当溶液pH值为3.0-4.5时，20#钢管煌缝

3、试样均发生了幵裂，SSCC敏感性大，尤其是pH值在3.0-4.0之间；当pH值大于5时，20#钢管煌缝对SSCC不敏感。在本实验条件下,当溶液中cr小于2.5%时，试样不发生幵裂，cr对试样的SSCC开裂不起作用；而在cr浓度达到2.5%以上时，cr的存在对试样的SSCC有着加速作用，但加速的趋势与cr浓度关系并不明显。经过退火以及正火处理的试样组织均一化，傳缝部位与母材没有区别，硬度降低。退火得到的金相组织为均一的铁素体组织，硬度值降低到HB100;而正火处理后，得到均一分布的珠光体与铁素体，无带状珠光体，铁素体硬度为HB130,珠光体硬度HB160。热处理可以降低辉缝的SSCC敏感

4、性。而Ni-P银试样在30天的浸泡试验没有发生开裂，但是有部分表面破损，存在隐患。为使Ni-P键方法能够成功预防管线的SSCC,提高镀层质量是关键。阴极保护下试样浸泡后没有发生幵裂，对20#钢管抗SSCC起到了较好的保护作用，对均匀腐蚀保护作用也十分明显。关键词：20#钢；辉缝；SSCC;热处理：Ni-P渡：阴极保护StudyonCarbonSteelSulfideStressCorrosionCrackingSuspectibilityinRefineryAbstractStresscorrosioncrack(SCC)isoneofthemostdangerousdamageinp

5、etroleumindustry.AstheScontentofthecrudeoilincreasesrapidly,thecorrosionproblemsoftheequipmentandpipelineinpetrochemicalfactorybecomemoreseriousinourcountry.Inrecentyears,wehaveexperiencedover30corrosionaccidentsfromacertainrefinery,basedonwhichwecarryouttheexperimentoftheSCCbehaviorsof20#carbon

6、steelpipelineinacidicwaterbymeansofstressingC-rings.First,weinvestigatedtheinfluenceofmicrostnictureonthesulfidestresscorrosioncrack(SSCC)behaviorsofweldandbodyparts.Theeffectsoftheenvironmentalfactors,suchastemperature,pHandCI"concentration,ontheSSCCbehaviorsofweldsampleswereinvestigatedsecondl

7、y.Atlast,wediscussedSSCCbehaviorsofweldsamplesundertheprotectionbytheheattreatmentprocess,Ni-Pplatingcoatingandcathodicprotectionmethod.Whateverresultswereobtainedinlaboratoryorfactory,itshowedthatthemetalweldwasthemostsensi