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1、第null卷第null期 压 力 容 器用扫描电镜观察裂纹前沿撕裂断口, 有许多夹杂物存在于基体金属中, 沿轧制方向呈短棒状的夹杂物是硫化物 null见图null null null , 而呈颗粒状分散分布的则是氧化物 null图null nullnull null 。平行于钢板板面的阶梯状裂纹或鼓包, 都是典型的氢诱发开裂的形貌特征。 湿硫 化氢nullnull null null的水溶液null 应力腐蚀问题属于氢脆的范畴, 在低碳钢和低合金钢中的突出表现就是氢诱发开裂橄 。 一般认为, 其损伤的机制是, 湿硫化氢先离解为null null null 二 null null null nu
2、ll null 一 , 进而null null,null null 十 刁一 null 一。 硫离子与金属作用生成铁的硫化物, 造成金属基体的损伤。 表面裂纹内腐蚀产物分析结果同样说明了这种类型的损伤。 对裂纹试样进行气体定 氢分祈, 结果 nullnull 和null null null nullnull null null nullnull nullnull null 超过了临界值 nullnull null null null nullnull nullnull 【,说明具备了微裂纹诱发的条件。 裂纹往往以变形的硫化物为起点, 沿着轧制方向扩展。 这是因为钢板在轧制时形成带状组织, 夹杂
3、物也是沿着轧制方向择优取向的。 裂纹尖端的剪应力“又促使邻近的裂纹相互贯通, 成为阶梯状形貌, 并逐渐向表面贯穿。 如果不能与表面贯通, 则由于氢气在裂纹内的大量聚集而形成极高的压力, 促使裂纹张开, 形成鼓包。四、 结 论综上所述, 碱洗沉降罐发生的裂纹属于氢诱发开裂, 其本质乃是氢损伤, 是湿硫化氢应力腐蚀的结果。 值得强调的是, 筒体上发生的直径达null null null null 的氢鼓包和封头太阳圈上 长达null null 坦讯的断续焊趾裂纹, 分散分布在罐体内壁, 数量非常之多, 己经构成对安全使用的重大威胁, 必须报废。此类设备的选材, 宜采用优质碳素钢并应避免采用null
4、 null脱氧的钢种。null null参 考 文 献null null null nullnullnullnullnull null null null null null null, nullnull null null且null null且null null null null null nullnullnullnull null null null null null null null null null ! null null null null null null null null且 nullnull null null nullnull nullnullnull null n
5、ull nullnull null null nullnullnull null null nullnull null , null null nullnull nullnull null null null ! , null null null null , null null nullnull null null ,nullnullnull null null null一null null徐坚, 金属的应力腐蚀破裂 , 浙江化工学院nullnull目 null自。null广nullnullnull延迟焦化装置焦碳塔的变形、开裂机理和安全分析南京炼油厂简 介延迟焦化装置中的焦碳塔属二类反应容
6、器。 结构如图 null 所示。 所研究的塔体材料为null null , 设计寿命为null 年, 使用寿命已超过null 年。投用null年后即发现在塔下部鼓胀明显, 变形情况见图几除了变形以外, 在变形严重的几圈钢板外壁环焊缝的熔合线上查出几十条裂纹, 最长的达nullnull , 见表null 。 从这两个表上可见 , 变形和开李一玮带裂的情况是十分严重的。出现变形开裂的塔体能否继续使用null 安全使用的寿命是多少null 环焊缝是否会突然失稳null如何延缓变形和裂纹的发生, 延长塔体寿命null为此, 我们进行了如下工作nullnull null 对塔体各部进行温度测量nulln
7、ull null 受力分析nullnull null 塔外壁的应变测定nullnull null 实验室的热应力模拟试验nullnull null 金相分析nullnull 本文是中国石化总公司 “焦碳塔的变形、 开裂机理和安全评估的研究” 课题的总结报告, 由南京炼油厂、 冶金部北京钢铁研究总院和航空工业部北京null null 所共同完成null 课题负责入为李祖贻, 参加人员null 陈世陵、 王帕文 、 王海清、 朱勇、 徐杰麟、 史常瑾、 金志英、 马燕文,nullnull nullnull年null月衬司nullnull切宝又另飞nullnullnull以戴nullnullnull
8、null川笠蒙null“null nullnull null 卜部null 二nullnull nullnullnull ,null 二null 第嗯null null 矛么往。 。 null null nullnull null null null nullnull、“ null , null 二。 null 二 null , nullnull null 处之竺null null ! null 第弓 nullnull 处丈二nullnullnull伽卜部 null 匀null汉null不null部几null 二nullnull null nullnullnullnull招石null “nul
9、lnullnull nullnull中部null 二nullnullnullnull nullnullnull一 nullnull null null 第于严 null null null 处 null 匕null nullnull null 处nullnull nullnullnull朋下部宝null nullnull nullnull, 脚吸null null副null 叫null 幽犷萝甘黑表null图null 塔结构示意图各 塔 的 变形 情 况芍卜 变形厦蘸誉厦鹜增藻翼蔓赚二潇二一 一null、 尸火, 峭习上旦【夕又null岛 null两户几夕夕nullnull义夕夕二性夕已平nu
10、llnull 阵null null null肠null 一值 null塔编号 null null null 皿null null null null塔一 null塔一 null塔一 null塔一 nullnull null null nullnull null null nullnull null 。 nullnull null null null圈板最四圈次之第二圈小图null 塔体变形示意图null null 材料的力学性熊试验null null 常规的力学性能null 常温、 nullnull 、null null null null 、 null null null、 null nul
11、l nullnull 。 、 , , null 。甜。之、 null 厂null null 断裂韧性测试null null null null 持久强度nullnull null null 热疲劳试验。二、 变形和开裂原因表null 裂 纹 的 布乏 度 及 分 刁最长裂纹 nullnull null null 裂纹条数及总长 nullnull null nullnull 塔乒null叫兰土州 null 叫null null null 。 null null null null介null null null null 、上null null胜null null null null null上n
12、ull null null夕null null null nullnullnull null nullnull null nullnull null null nullnullnull null null null nullnull nullnullnull 条null null条null null nullnullnull null null nullnullnull null nullnull nullnull nullnull nullnullnull null条nullnull条null nullnull null nullnullnullnull条null nullnull null
13、 null 条nullnull ! null忿null null nullnull null条 null null null nullnull条 nullnullnullnull条null条 null null条 null null条一峰门乃null一null八nullnull八曰匕null口内匕null八null一null塔null null 温度测定焦碳塔的变形与其他容器变形相比, 有它独特的形态, 这和它的服役条件有关。 塔体材质为null null , 设计压力0.25 M Pa, 塔底进料温度490 , 塔内介质为 “含硫重质油” 。 工作时,48J 、时为一个运行周期, 连续工作:
14、 从常温,均。, 常温。 其中包括: 瓦斯预热7h 、 进油24 h (油温49 0) , 吹蒸汽降温2.5h , 水冷5h , 余为放水时间。 进油和水冷都是从塔底进入。 这样, 就有可能造成塔体各部的温度分布不均。 为此, 对塔的外表面的纵、 环向及塔壁的厚度方向进行了温度 测量, 结果见 图3、图4。这两个图表明, 在工作的每一瞬间, 塔壁第6卷第4期 压 力 容 器兀象_于浮峋泪剑月曰图3 塔外壁在一个周期中温度变化注: 1000; 800; 2000; 3400; 1000版蕊图4 塔体在厚度方向的温度周期变化 塔壁外表面温度; 距塔外壁10m。处温度; 距塔外壁20mm处温度; 外
15、推塔内壁温度上的每一瞬间, 塔外壁上的每一点温度都是不同的。 不仅径向存在温差, 而且在纵向、 环向都存在着温差, 预热时, 内外壁的温差最大可达到85 , 而进油阶段, 只有肠左右, 水冷时内外壁最大温差可达70 , 而外壁轴向最大的温度梯度可达0.9/c m 。 所以, 在塔壁上存在着一个循环的十分复杂的三维温度场, 对应着一个十分复杂的三维应力场。2.受力分析塔受以下几个力的作用:(1) 膜应力 由于操作压力较低, 故膜-应力;相应较低。 轴向和环向应力分别为11.14M Pa和22.28M Pa。( 约 进油后由油对塔壁的静压力引起外壁的轴向, 环向应力为6M Pa和13 M Pa。(
16、 3 ) 热应力 当物体同温度的变化产生的膨胀和收缩受到约束, 将会在物体中引起应力, 即热应力。 焦碳塔从20 升至420 时, 塔体可由原来的2灿, 增长到2 。 1 1 9 翔 , 直径也增大。 但由于各种管道及焊在上 面的支架的约束, 限制着它的自由膨胀, 则在塔体内部产生压应力。 反之冷却时要缩短会出现拉应力。这样, 在每一个循环周期, 塔高和直径的伸缩将导致应力过大处焊接接头出现疲劳裂纹。另外, 通过对塔壁的温度测量, 发现塔壁各处在整个周期的每一瞬间都是不同的, 特别是在升温和降温的过程中, 由各部不同的温度产生的热变形不一致, 产生了相互的约束和牵6 4 压 力 容 器 198公年7月制, 从而在塔壁上也产生了热应力。 结果是高温区受压, 低温区受拉。 通过计算, 在预热、进油和冷却期间由壁厚方向的温差引起的热应力分别为138M Pa、 4 4 . S M P a 和i22M Pa。 在焊缝附近, 特别是
