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1、加氢裂化装置加氢裂化装置容器与容器与管线的管线的在用检验在用检验合肥通用所压力容器检验站合肥通用所压力容器检验站袁榕袁榕袁榕袁榕 关卫和关卫和关卫和关卫和2021/6/161本专题研究重点本专题研究重点 1 1 1 1、了了了了解解解解加加加加氢氢氢氢裂裂裂裂化化化化装装装装置置置置的的的的原原原原理理理理、流流流流程程程程及及及及特特特特点点点点,以以以以及及及及类类类类似似似似高高高高温、高压、临氢环境中易发生的材料损伤类型。温、高压、临氢环境中易发生的材料损伤类型。温、高压、临氢环境中易发生的材料损伤类型。温、高压、临氢环境中易发生的材料损伤类型。 2 2 2 2、了了了了解解解解2.2
2、5Cr-lMo2.25Cr-lMo2.25Cr-lMo2.25Cr-lMo钢钢钢钢,以以以以及及及及其其其其它它它它铬铬铬铬钼钼钼钼钢钢钢钢材材材材料料料料(15CrMoR15CrMoR15CrMoR15CrMoR、 3Cr-lMo-1/4V-Ti-B3Cr-lMo-1/4V-Ti-B3Cr-lMo-1/4V-Ti-B3Cr-lMo-1/4V-Ti-B )的特性,适用范围和选材依据。)的特性,适用范围和选材依据。)的特性,适用范围和选材依据。)的特性,适用范围和选材依据。 3 3 3 3、了了了了解解解解加加加加氢氢氢氢裂裂裂裂化化化化反反反反应应应应器器器器的的的的结结结结构构构构特特特特点
3、点点点,以以以以及及及及类类类类似似似似大大大大型型型型高高高高压压压压、厚壁特殊压力容器制造要求和检验方法。厚壁特殊压力容器制造要求和检验方法。厚壁特殊压力容器制造要求和检验方法。厚壁特殊压力容器制造要求和检验方法。 4 4 4 4、研研研研讨讨讨讨加加加加氢氢氢氢裂裂裂裂化化化化反反反反应应应应器器器器和和和和类类类类似似似似大大大大型型型型、高高高高压压压压、厚厚厚厚壁壁壁壁、重重重重要要要要压力容器制造质量监督检验要点。压力容器制造质量监督检验要点。压力容器制造质量监督检验要点。压力容器制造质量监督检验要点。 5 5 5 5、研研研研讨讨讨讨加加加加氢氢氢氢裂裂裂裂化化化化反反反反应应
4、应应器器器器和和和和类类类类似似似似大大大大型型型型、高高高高压压压压、厚厚厚厚壁壁壁壁、重重重重要要要要压压压压力力力力容容容容器器器器定定定定期期期期检检检检验验验验方方方方案案案案编编编编制制制制、包包包包括括括括内内内内容容容容、程程程程序序序序的的的的确确确确定定定定、检检检检验验验验项目和方法的选择,各种检测方法的应用目的和技术特点项目和方法的选择,各种检测方法的应用目的和技术特点项目和方法的选择,各种检测方法的应用目的和技术特点项目和方法的选择,各种检测方法的应用目的和技术特点 6 6 6 6、各种氢损伤检测方法、缺陷处理方法和安全性分析。、各种氢损伤检测方法、缺陷处理方法和安全
5、性分析。、各种氢损伤检测方法、缺陷处理方法和安全性分析。、各种氢损伤检测方法、缺陷处理方法和安全性分析。 2021/6/162加氢裂化装置原理、流程及特点加氢裂化装置原理、流程及特点 加加加加氢氢氢氢裂裂裂裂化化化化是是是是将将将将大大大大分分分分子子子子的的的的重重重重质质质质油油油油转转转转化化化化为为为为广广广广泛泛泛泛使使使使用用用用的的的的小小小小分分分分子子子子的的的的轻轻轻轻质质质质油油油油的的的的一一一一种种种种加加加加工工工工手手手手段段段段。可可可可加加加加工工工工直直直直馏馏馏馏柴柴柴柴油油油油、催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化循循循循环环环环油油油油、焦焦焦焦化化化化馏
6、馏馏馏出出出出油油油油,也也也也可可可可用用用用脱脱脱脱沥沥沥沥青青青青重重重重残残残残油油油油生生生生产产产产汽汽汽汽油油油油、航航航航煤煤煤煤和和和和低低低低凝凝凝凝固固固固点点点点柴柴柴柴油油油油。加加加加氢氢氢氢裂裂裂裂化化化化装装装装置置置置是是是是炼炼炼炼油油油油厂厂厂厂最最最最重重重重要要要要的的的的的的的的生生生生产产产产装装装装置置置置之之之之一,一,一,一,在高温、高压、临氢状态下操作在高温、高压、临氢状态下操作在高温、高压、临氢状态下操作在高温、高压、临氢状态下操作。 加氢裂化装置的工艺流程主要有三种类型方法:加氢裂化装置的工艺流程主要有三种类型方法:加氢裂化装置的工艺流
7、程主要有三种类型方法:加氢裂化装置的工艺流程主要有三种类型方法: 一次通过法一次通过法一次通过法一次通过法:所产尾油不参加循环。:所产尾油不参加循环。:所产尾油不参加循环。:所产尾油不参加循环。 部部部部分分分分循循循循环环环环法法法法:所所所所产产产产尾尾尾尾油油油油一一一一部部部部分分分分参参参参加加加加循循循循环环环环,一一一一部部部部分分分分排排排排出出出出装置。装置。装置。装置。 全部循环法全部循环法全部循环法全部循环法:所产尾油全部参加循环,不排尾油。:所产尾油全部参加循环,不排尾油。:所产尾油全部参加循环,不排尾油。:所产尾油全部参加循环,不排尾油。 加氢裂化装置主要设备有加氢精
8、制反应器、加氢裂化反加氢裂化装置主要设备有加氢精制反应器、加氢裂化反加氢裂化装置主要设备有加氢精制反应器、加氢裂化反加氢裂化装置主要设备有加氢精制反应器、加氢裂化反应器、加热炉、高压热交换器、高压空冷器、高、低压分离应器、加热炉、高压热交换器、高压空冷器、高、低压分离应器、加热炉、高压热交换器、高压空冷器、高、低压分离应器、加热炉、高压热交换器、高压空冷器、高、低压分离器、高温高压临氢管道、高温阀门等。详见图器、高温高压临氢管道、高温阀门等。详见图器、高温高压临氢管道、高温阀门等。详见图器、高温高压临氢管道、高温阀门等。详见图1 1 1 1、图、图、图、图2 2 2 2、图、图、图、图3 3
9、3 3、图图图图4 4 4 4。 2021/6/163图图1 1 加氢裂化装置流程简图(带循环尾油)加氢裂化装置流程简图(带循环尾油)2021/6/164 图图2 2 大连热壁加氢反应器大连热壁加氢反应器2021/6/165图图3 3 高温高压临氢管线高温高压临氢管线2021/6/166图图4 4 热高分热高分2021/6/167加氢裂化装置原理、流程及特点加氢裂化装置原理、流程及特点n n加氢裂化装置是在高温、高压条件下操作,介质为烃加氢裂化装置是在高温、高压条件下操作,介质为烃加氢裂化装置是在高温、高压条件下操作,介质为烃加氢裂化装置是在高温、高压条件下操作,介质为烃类、氢气和硫化氢,运行
10、条件较为苛刻。类、氢气和硫化氢,运行条件较为苛刻。类、氢气和硫化氢,运行条件较为苛刻。类、氢气和硫化氢,运行条件较为苛刻。n n高温氢的腐蚀表面脱碳和内部脱碳(氢腐蚀:高温高温氢的腐蚀表面脱碳和内部脱碳(氢腐蚀:高温高温氢的腐蚀表面脱碳和内部脱碳(氢腐蚀:高温高温氢的腐蚀表面脱碳和内部脱碳(氢腐蚀:高温高压氢扩散进入钢中并和不稳定的碳化物反应生成甲高压氢扩散进入钢中并和不稳定的碳化物反应生成甲高压氢扩散进入钢中并和不稳定的碳化物反应生成甲高压氢扩散进入钢中并和不稳定的碳化物反应生成甲烷气体)烷气体)烷气体)烷气体)n n高温氢硫化氢的腐蚀(腐蚀形态为硫化氢对钢的化高温氢硫化氢的腐蚀(腐蚀形态为
11、硫化氢对钢的化高温氢硫化氢的腐蚀(腐蚀形态为硫化氢对钢的化高温氢硫化氢的腐蚀(腐蚀形态为硫化氢对钢的化学腐蚀,在富氢环境中学腐蚀,在富氢环境中学腐蚀,在富氢环境中学腐蚀,在富氢环境中90%90%90%90%98%98%98%98%的有机硫将转化为硫的有机硫将转化为硫的有机硫将转化为硫的有机硫将转化为硫化氢,在氢的促进下加速对钢材的腐蚀。化氢,在氢的促进下加速对钢材的腐蚀。化氢,在氢的促进下加速对钢材的腐蚀。化氢,在氢的促进下加速对钢材的腐蚀。n n设计时通过选材解决铬钼钢材料作基材,不锈钢复设计时通过选材解决铬钼钢材料作基材,不锈钢复设计时通过选材解决铬钼钢材料作基材,不锈钢复设计时通过选材解
12、决铬钼钢材料作基材,不锈钢复合堆焊作内衬。合堆焊作内衬。合堆焊作内衬。合堆焊作内衬。2021/6/168加氢裂化装置原理、流程及特点加氢裂化装置原理、流程及特点n n加氢裂化装置的操作范围:操作温度加氢裂化装置的操作范围:操作温度加氢裂化装置的操作范围:操作温度加氢裂化装置的操作范围:操作温度380450380450380450380450,操作,操作,操作,操作压力压力压力压力8 8 8 820MPa.20MPa.20MPa.20MPa.设备名称设备名称设备名称设备名称设计温度设计温度设计温度设计温度/ / / /压力压力压力压力加氢精制加氢精制加氢精制加氢精制/ / / /加氢裂化反应器加
13、氢裂化反应器加氢裂化反应器加氢裂化反应器 450 /8450 /8450 /8450 /820MPa20MPa20MPa20MPa高压分离器高压分离器高压分离器高压分离器 260 /8 260 /8 260 /8 260 /820MPa20MPa20MPa20MPa高压热交换器高压热交换器高压热交换器高压热交换器260 260 260 260 450 450 450 450 2021/6/169加氢裂化装置原理、流程及特点加氢裂化装置原理、流程及特点n n主要腐蚀形态和部位主要腐蚀形态和部位n n氢损伤氢损伤n n堆焊层氢致裂纹堆焊层氢致裂纹n n连多硫酸应力腐蚀开裂连多硫酸应力腐蚀开裂n n
14、铬钼钢的回火脆化铬钼钢的回火脆化2021/6/1610加氢反应器发展简况加氢反应器发展简况n n有人把加氢反应器的发展分为有人把加氢反应器的发展分为有人把加氢反应器的发展分为有人把加氢反应器的发展分为4 4 4 4个阶段个阶段个阶段个阶段n n第一代从第一代从第一代从第一代从1963196319631963年日本制钢所正式生产第一台加氢反应器为标志,早期是年日本制钢所正式生产第一台加氢反应器为标志,早期是年日本制钢所正式生产第一台加氢反应器为标志,早期是年日本制钢所正式生产第一台加氢反应器为标志,早期是CrCrCrCrMoMoMoMo钢钢板(少量用锻件)内壁加不锈钢复合板焊接完成,钢钢板(少量
15、用锻件)内壁加不锈钢复合板焊接完成,钢钢板(少量用锻件)内壁加不锈钢复合板焊接完成,钢钢板(少量用锻件)内壁加不锈钢复合板焊接完成,70707070年前后用内壁堆年前后用内壁堆年前后用内壁堆年前后用内壁堆焊不锈钢的板焊或锻焊结构所代替。焊不锈钢的板焊或锻焊结构所代替。焊不锈钢的板焊或锻焊结构所代替。焊不锈钢的板焊或锻焊结构所代替。 70 70 70 70年代后期我国开始引进加氢裂化装年代后期我国开始引进加氢裂化装年代后期我国开始引进加氢裂化装年代后期我国开始引进加氢裂化装置。置。置。置。n n第二代是改良期,由于材料脆化造成的事故,开始研究回火脆化问题,并控第二代是改良期,由于材料脆化造成的事
16、故,开始研究回火脆化问题,并控第二代是改良期,由于材料脆化造成的事故,开始研究回火脆化问题,并控第二代是改良期,由于材料脆化造成的事故,开始研究回火脆化问题,并控制制制制J J J J系数系数系数系数 300 300 300 300、250250250250、180180180180、150(%)150(%)150(%)150(%)。n n第三代是成熟期,制造技术逐渐成熟第三代是成熟期,制造技术逐渐成熟第三代是成熟期,制造技术逐渐成熟第三代是成熟期,制造技术逐渐成熟, J, J, J, J系数系数系数系数 130 130 130 130。这个时期国内开始制。这个时期国内开始制。这个时期国内开始
17、制。这个时期国内开始制造锻焊结构加氢反应器,造锻焊结构加氢反应器,造锻焊结构加氢反应器,造锻焊结构加氢反应器,1983198319831983年由洛阳院、一重厂、抚顺石油三厂、北钢院、年由洛阳院、一重厂、抚顺石油三厂、北钢院、年由洛阳院、一重厂、抚顺石油三厂、北钢院、年由洛阳院、一重厂、抚顺石油三厂、北钢院、合肥通用所五家组成的联合攻关组研制合肥通用所五家组成的联合攻关组研制合肥通用所五家组成的联合攻关组研制合肥通用所五家组成的联合攻关组研制2 2 2 225Cr-1Mo25Cr-1Mo25Cr-1Mo25Cr-1Mo钢反应器材料和制造工钢反应器材料和制造工钢反应器材料和制造工钢反应器材料和制
18、造工艺,艺,艺,艺,1986198619861986年制成模拟环锻件,年制成模拟环锻件,年制成模拟环锻件,年制成模拟环锻件,1989198919891989年为抚顺石油三厂生产出我国第一台锻焊年为抚顺石油三厂生产出我国第一台锻焊年为抚顺石油三厂生产出我国第一台锻焊年为抚顺石油三厂生产出我国第一台锻焊结构的加氢反应器筒体壁厚结构的加氢反应器筒体壁厚结构的加氢反应器筒体壁厚结构的加氢反应器筒体壁厚150mm150mm150mm150mm,内径,内径,内径,内径1800180018001800,内壁单层堆焊,单重,内壁单层堆焊,单重,内壁单层堆焊,单重,内壁单层堆焊,单重220220220220吨。
19、吨。吨。吨。设计温度设计温度设计温度设计温度450 450 450 450 设计压力设计压力设计压力设计压力20.6MPa20.6MPa20.6MPa20.6MPa。n n第四代是更新期,对服役第四代是更新期,对服役第四代是更新期,对服役第四代是更新期,对服役20202020多年的设备进行更新,同时又满足新的加工工艺多年的设备进行更新,同时又满足新的加工工艺多年的设备进行更新,同时又满足新的加工工艺多年的设备进行更新,同时又满足新的加工工艺和大型化的要求,不断开发新钢种,如和大型化的要求,不断开发新钢种,如和大型化的要求,不断开发新钢种,如和大型化的要求,不断开发新钢种,如2 2 2 225C
20、r-1Mo-V,3Cr-1Mo-V-Ti-B, 25Cr-1Mo-V,3Cr-1Mo-V-Ti-B, 25Cr-1Mo-V,3Cr-1Mo-V-Ti-B, 25Cr-1Mo-V,3Cr-1Mo-V-Ti-B, 3Cr-1Mo-V-Nb-Ca, 3Cr-1Mo-1/4V, 2Cr-1Mo-1/4V 3Cr-1Mo-V-Nb-Ca, 3Cr-1Mo-1/4V, 2Cr-1Mo-1/4V 3Cr-1Mo-V-Nb-Ca, 3Cr-1Mo-1/4V, 2Cr-1Mo-1/4V 3Cr-1Mo-V-Nb-Ca, 3Cr-1Mo-1/4V, 2Cr-1Mo-1/4V 等,以加等,以加等,以加等,以加V V
21、 V V为主进行更新。为主进行更新。为主进行更新。为主进行更新。 2 2 2 225Cr-1Mo25Cr-1Mo25Cr-1Mo25Cr-1Mo钢的钢的钢的钢的J J J J系数系数系数系数 100(%) 100(%) 100(%) 100(%)。2021/6/1611加氢反应器发展简况加氢反应器发展简况 热壁加氢反应器是炼油、化工行业关键设备。通常在高温、高压、临热壁加氢反应器是炼油、化工行业关键设备。通常在高温、高压、临热壁加氢反应器是炼油、化工行业关键设备。通常在高温、高压、临热壁加氢反应器是炼油、化工行业关键设备。通常在高温、高压、临氢条件氢条件氢条件氢条件( ( ( (所谓高温、高压
22、、临氢条件是指温度所谓高温、高压、临氢条件是指温度所谓高温、高压、临氢条件是指温度所谓高温、高压、临氢条件是指温度250250250250,氢分压,氢分压,氢分压,氢分压1.4MPa1.4MPa1.4MPa1.4MPa)工作,使用条件十分恶劣。工作,使用条件十分恶劣。工作,使用条件十分恶劣。工作,使用条件十分恶劣。 我国是在我国是在我国是在我国是在70707070年代末年代末年代末年代末80808080年代初开始由国外引进热壁加氢反应器的,目前年代初开始由国外引进热壁加氢反应器的,目前年代初开始由国外引进热壁加氢反应器的,目前年代初开始由国外引进热壁加氢反应器的,目前的制造能力已达到千吨级(齐
23、鲁石化公司)。煤化工使用的热壁加氢反应的制造能力已达到千吨级(齐鲁石化公司)。煤化工使用的热壁加氢反应的制造能力已达到千吨级(齐鲁石化公司)。煤化工使用的热壁加氢反应的制造能力已达到千吨级(齐鲁石化公司)。煤化工使用的热壁加氢反应器甚至可以达到器甚至可以达到器甚至可以达到器甚至可以达到2000200020002000吨(厚吨(厚吨(厚吨(厚336mm336mm336mm336mm)。据不完全统计国内在用热壁加氢反)。据不完全统计国内在用热壁加氢反)。据不完全统计国内在用热壁加氢反)。据不完全统计国内在用热壁加氢反应器已达上百台。应器已达上百台。应器已达上百台。应器已达上百台。 热壁加氢反应器主
24、要是由热壁加氢反应器主要是由热壁加氢反应器主要是由热壁加氢反应器主要是由2 2 2 225Cr-1Mo25Cr-1Mo25Cr-1Mo25Cr-1Mo钢材和锻件制成的设计壁厚大钢材和锻件制成的设计壁厚大钢材和锻件制成的设计壁厚大钢材和锻件制成的设计壁厚大致在在致在在致在在致在在80808080240mm240mm240mm240mm范围内(锻焊结构(范围内(锻焊结构(范围内(锻焊结构(范围内(锻焊结构( 180 180 180 180240mm 240mm 240mm 240mm )、板焊结构()、板焊结构()、板焊结构()、板焊结构( 80 80 80 80120mm 120mm 120mm
25、 120mm ),内壁带极堆焊两层奥氏体不锈钢堆焊层(),内壁带极堆焊两层奥氏体不锈钢堆焊层(),内壁带极堆焊两层奥氏体不锈钢堆焊层(),内壁带极堆焊两层奥氏体不锈钢堆焊层(347347347347盖面、盖面、盖面、盖面、309309309309过渡过渡过渡过渡层,表面不加工,防腐蚀)或单层,设计压力为层,表面不加工,防腐蚀)或单层,设计压力为层,表面不加工,防腐蚀)或单层,设计压力为层,表面不加工,防腐蚀)或单层,设计压力为8 8 8 820MPa20MPa20MPa20MPa,设计温度大致,设计温度大致,设计温度大致,设计温度大致在在在在370370370370410 410 410 41
26、0 (目前国内开始大量(目前国内开始大量(目前国内开始大量(目前国内开始大量2 2 2 225Cr-1Mo25Cr-1Mo25Cr-1Mo25Cr-1Mo加钒和加钒和加钒和加钒和3Cr-1Mo-1/4V-Ti-3Cr-1Mo-1/4V-Ti-3Cr-1Mo-1/4V-Ti-3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B B B B等材料制造热壁加氢反应器,设计温度可以达到等材料制造热壁加氢反应器,设计温度可以达到等材料制造热壁加氢反应器,设计温度可以达到等材料制造热壁加氢反应器,设计温度可以达到450450450450),工作介质主要),工作介质主要),工作介质主要),工作介质主要是是是是H H H H2
27、 2 2 2、油、油、油、油、H H H H2 2 2 2S S S S等。等。等。等。 由于热壁加氢反应器主体材料面临介质腐蚀、应力腐蚀、氢腐蚀、氢由于热壁加氢反应器主体材料面临介质腐蚀、应力腐蚀、氢腐蚀、氢由于热壁加氢反应器主体材料面临介质腐蚀、应力腐蚀、氢腐蚀、氢由于热壁加氢反应器主体材料面临介质腐蚀、应力腐蚀、氢腐蚀、氢脆、回火脆化和蠕变脆化等一系列问题,国内热壁加氢反应器已使用了脆、回火脆化和蠕变脆化等一系列问题,国内热壁加氢反应器已使用了脆、回火脆化和蠕变脆化等一系列问题,国内热壁加氢反应器已使用了脆、回火脆化和蠕变脆化等一系列问题,国内热壁加氢反应器已使用了6 6 6 62020
28、2020年,其危险性在逐年递增。年,其危险性在逐年递增。年,其危险性在逐年递增。年,其危险性在逐年递增。 2021/6/1612图图5 5 热壁加氢反应器热壁加氢反应器2021/6/1613加氢裂化装置常用材料加氢裂化装置常用材料设备名称设备名称选用材质选用材质加氢精制、裂化反应器加氢精制、裂化反应器加氢精制、裂化反应器加氢精制、裂化反应器(设计温度(设计温度(设计温度(设计温度 450 / 450 / 450 / 450 /设设设设计压力计压力计压力计压力8 8 8 820MPa20MPa20MPa20MPa)板板板板2.25Cr-1Mo(SA387Gr22CL2) +6.5mm(Tp309
29、+347)2.25Cr-1Mo(SA387Gr22CL2) +6.5mm(Tp309+347)2.25Cr-1Mo(SA387Gr22CL2) +6.5mm(Tp309+347)2.25Cr-1Mo(SA387Gr22CL2) +6.5mm(Tp309+347)堆焊层堆焊层堆焊层堆焊层 或或或或+4mm(TP347)+4mm(TP347)+4mm(TP347)+4mm(TP347)单层浅熔深堆焊单层浅熔深堆焊单层浅熔深堆焊单层浅熔深堆焊锻锻锻锻2.25Cr-1Mo(SA336F22CL2) + 6.5mm(Tp309+347)2.25Cr-1Mo(SA336F22CL2) + 6.5mm(Tp
30、309+347)2.25Cr-1Mo(SA336F22CL2) + 6.5mm(Tp309+347)2.25Cr-1Mo(SA336F22CL2) + 6.5mm(Tp309+347)堆焊层或堆焊层或堆焊层或堆焊层或+4mm(TP347)+4mm(TP347)+4mm(TP347)+4mm(TP347)单层浅熔深堆焊单层浅熔深堆焊单层浅熔深堆焊单层浅熔深堆焊高压热交换器(温度高压热交换器(温度高压热交换器(温度高压热交换器(温度 260 )260 )260 )260 )管程:反应流出物:管箱(碳钢、碳钼钢管程:反应流出物:管箱(碳钢、碳钼钢管程:反应流出物:管箱(碳钢、碳钼钢管程:反应流出物:
31、管箱(碳钢、碳钼钢4 4 4 46mm 6mm 6mm 6mm CA;CA;CA;CA;铬钼钢铬钼钢铬钼钢铬钼钢3mm CA)3mm CA)3mm CA)3mm CA)管板(碳钢、碳钼钢、铬钼钢管板(碳钢、碳钼钢、铬钼钢管板(碳钢、碳钼钢、铬钼钢管板(碳钢、碳钼钢、铬钼钢 8mmTP309+347) 8mmTP309+347) 8mmTP309+347) 8mmTP309+347)壳程:循环氢、原料:壳体(碳钢、碳钼钢、铬钼壳程:循环氢、原料:壳体(碳钢、碳钼钢、铬钼壳程:循环氢、原料:壳体(碳钢、碳钼钢、铬钼壳程:循环氢、原料:壳体(碳钢、碳钼钢、铬钼钢钢钢钢 3mm CA 3mm CA 3
32、mm CA 3mm CA)高压热交换器(温度高压热交换器(温度高压热交换器(温度高压热交换器(温度 260 260 260 260 450 )450 )450 )450 )管程:反应流出物:管箱(铬钼钢管程:反应流出物:管箱(铬钼钢管程:反应流出物:管箱(铬钼钢管程:反应流出物:管箱(铬钼钢3mm 3mm 3mm 3mm 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 复合板复合板复合板复合板 或或或或 +6.5mm Tp309+347 +6.5mm Tp309+347 +6.5mm Tp309+347 +6.5mm Tp309+347堆焊层堆焊层堆焊层
33、堆焊层或或或或 +4mmTP347) +4mmTP347) +4mmTP347) +4mmTP347) 管板管板管板管板( ( ( (铬钼钢铬钼钢铬钼钢铬钼钢8mmTP309+3478mmTP309+3478mmTP309+3478mmTP309+347或铬或铬或铬或铬钼钢钼钢钼钢钼钢8mmTP410)8mmTP410)8mmTP410)8mmTP410)壳程:循环氢、原料:壳体(铬钼钢壳程:循环氢、原料:壳体(铬钼钢壳程:循环氢、原料:壳体(铬钼钢壳程:循环氢、原料:壳体(铬钼钢4mm CA4mm CA4mm CA4mm CA;或;或;或;或3mm 1Cr18Ni9Ti 3mm 1Cr18N
34、i9Ti 3mm 1Cr18Ni9Ti 3mm 1Cr18Ni9Ti 复合板;或复合板;或复合板;或复合板;或+4mmTP347+4mmTP347+4mmTP347+4mmTP347;或;或;或;或+6.5mm Tp309+347+6.5mm Tp309+347+6.5mm Tp309+347+6.5mm Tp309+347堆焊层)堆焊层)堆焊层)堆焊层)2021/6/1614缺陷种类缺陷种类缺陷种类缺陷种类产生缺陷温度和现象产生缺陷温度和现象产生缺陷温度和现象产生缺陷温度和现象缺陷存在部位缺陷存在部位缺陷存在部位缺陷存在部位回火脆化回火脆化回火脆化回火脆化长期在长期在长期在长期在350350
35、350350593593593593下使用,不纯下使用,不纯下使用,不纯下使用,不纯物在晶界偏析,产生脆化,材料物在晶界偏析,产生脆化,材料物在晶界偏析,产生脆化,材料物在晶界偏析,产生脆化,材料脆性转变温度向高温侧迁移。脆性转变温度向高温侧迁移。脆性转变温度向高温侧迁移。脆性转变温度向高温侧迁移。2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo钢母材、焊缝钢母材、焊缝钢母材、焊缝钢母材、焊缝金属金属金属金属氢腐蚀裂纹氢腐蚀裂纹氢腐蚀裂纹氢腐蚀裂纹长期在长期在长期在长期在250250250250以上温度使用,介以上温度使用,介以上温度使用,介以上温度使用,介质与
36、钢产生表面和内部脱碳质与钢产生表面和内部脱碳质与钢产生表面和内部脱碳质与钢产生表面和内部脱碳2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo钢母材、焊缝钢母材、焊缝钢母材、焊缝钢母材、焊缝金属金属金属金属氢致裂纹氢致裂纹氢致裂纹氢致裂纹高温操作后急冷高温操作后急冷高温操作后急冷高温操作后急冷2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo钢母材、焊缝钢母材、焊缝钢母材、焊缝钢母材、焊缝热影响区热影响区热影响区热影响区蠕变裂纹蠕变裂纹蠕变裂纹蠕变裂纹400400400400蠕变区域蠕变区域蠕变区域蠕变区域反应器开口锻件与壳体连反应器
37、开口锻件与壳体连反应器开口锻件与壳体连反应器开口锻件与壳体连接部位焊缝热影响区接部位焊缝热影响区接部位焊缝热影响区接部位焊缝热影响区奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢焊接部位的氢焊接部位的氢焊接部位的氢焊接部位的氢脆裂纹脆裂纹脆裂纹脆裂纹高温操作氢扩散入钢内,停工后高温操作氢扩散入钢内,停工后高温操作氢扩散入钢内,停工后高温操作氢扩散入钢内,停工后冷却速度快易开裂冷却速度快易开裂冷却速度快易开裂冷却速度快易开裂反应器内部堆焊层,内构反应器内部堆焊层,内构反应器内部堆焊层,内构反应器内部堆焊层,内构件连接焊缝,垫片密封槽件连接焊缝,垫片密封槽件连接焊缝,垫片密封槽件连接焊缝,垫片密
38、封槽奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢堆焊层的剥离堆焊层的剥离堆焊层的剥离堆焊层的剥离高温操作后急冷使母材与堆焊层高温操作后急冷使母材与堆焊层高温操作后急冷使母材与堆焊层高温操作后急冷使母材与堆焊层界面分离界面分离界面分离界面分离筒体、封头堆焊层筒体、封头堆焊层筒体、封头堆焊层筒体、封头堆焊层应力集中裂纹应力集中裂纹应力集中裂纹应力集中裂纹由于结构的不连续性和温度应力由于结构的不连续性和温度应力由于结构的不连续性和温度应力由于结构的不连续性和温度应力产生的集中应力产生的集中应力产生的集中应力产生的集中应力裙座与封头连接部位,外裙座与封头连接部位,外裙座与封头连接部位,外裙座与封头
39、连接部位,外构件连接部位构件连接部位构件连接部位构件连接部位奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢连多硫酸应力连多硫酸应力连多硫酸应力连多硫酸应力腐蚀裂纹腐蚀裂纹腐蚀裂纹腐蚀裂纹反应器停工后堆焊上的反应器停工后堆焊上的反应器停工后堆焊上的反应器停工后堆焊上的FeSFeSFeSFeS与湿与湿与湿与湿空气中的氧和水反应生成空气中的氧和水反应生成空气中的氧和水反应生成空气中的氧和水反应生成H H H H2 2 2 2S S S SX X X XO O O O6 6 6 6产生应力腐蚀裂纹产生应力腐蚀裂纹产生应力腐蚀裂纹产生应力腐蚀裂纹反应器内构件和内部堆焊反应器内构件和内部堆焊反应器内构件
40、和内部堆焊反应器内构件和内部堆焊层层层层加氢反应器产生的缺陷及部位加氢反应器产生的缺陷及部位加氢反应器产生的缺陷及部位加氢反应器产生的缺陷及部位2021/6/1615材料选择(纯净化)材料选择(纯净化) 压压压压力力力力容容容容器器器器专专专专用用用用钢钢钢钢材材材材的的的的纯纯纯纯净净净净化化化化不不不不仅仅仅仅能能能能改改改改善善善善钢钢钢钢的的的的制制制制造造造造工工工工艺艺艺艺性性性性,如如如如焊焊焊焊接接接接时时时时抗抗抗抗热热热热裂裂裂裂、抗抗抗抗冷冷冷冷裂裂裂裂和和和和抗抗抗抗层层层层状状状状撕撕撕撕裂裂裂裂等等等等工工工工艺艺艺艺性性性性能能能能,更更更更重重重重要要要要的的的
41、的是是是是能能能能显显显显著著著著改改改改善善善善钢钢钢钢的的的的耐耐耐耐腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀、抗抗抗抗应应应应变变变变时时时时效效效效、抗抗抗抗回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化等等等等使使使使用用用用性性性性能能能能,从从从从而而而而可可可可延延延延长长长长压压压压力力力力容容容容器器器器的的的的使使使使用用用用寿寿寿寿命命命命及及及及提提提提高高高高压压压压力力力力容容容容器器器器的的的的使用安全性。使用安全性。使用安全性。使用安全性。 1 1 1 1、专用钢材珠光体耐热钢(、专用钢材珠光体耐热钢(、专用钢材珠光体耐热钢(、专用钢材珠光体耐热钢(GB150GB150GB150GB150、JB4
42、732JB4732JB4732JB4732) 、电电电电炉炉炉炉精精精精炼炼炼炼、真真真真空空空空脱脱脱脱氧氧氧氧;、推推推推荐荐荐荐正正正正火火火火加加加加回回回回火火火火(N N N NT T T T) 。 15CrMoR15CrMoR15CrMoR15CrMoR( 1.0Cr-0.5Mo1.0Cr-0.5Mo1.0Cr-0.5Mo1.0Cr-0.5Mo) 、 14Cr1MoR14Cr1MoR14Cr1MoR14Cr1MoR( 1.25Cr-1.25Cr-1.25Cr-1.25Cr-0.5Mo0.5Mo0.5Mo0.5Mo)、)、)、)、12Cr2Mo1R12Cr2Mo1R12Cr2Mo1
43、R12Cr2Mo1R(2 2 2 225Cr-1Mo25Cr-1Mo25Cr-1Mo25Cr-1Mo)。)。)。)。 2 2 2 2、抗氢腐蚀和回火脆化、抗氢腐蚀和回火脆化、抗氢腐蚀和回火脆化、抗氢腐蚀和回火脆化 、NELSONNELSONNELSONNELSON抗氢曲线抗氢曲线抗氢曲线抗氢曲线 、步步步步冷冷冷冷试试试试验验验验控控控控制制制制材材材材料料料料的的的的回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化敏敏敏敏感感感感性性性性(制制制制造造造造时时时时机机机机械械械械性能破坏性评价)。性能破坏性评价)。性能破坏性评价)。性能破坏性评价)。 TT54 TT54 TT54 TT542.5 TT54
44、382.5 TT54 382.5 TT54 382.5 TT54 38 式式式式中中中中:TT54TT54TT54TT54为为为为原原原原始始始始材材材材料料料料54J54J54J54J转转转转变变变变温温温温度度度度; TT54 TT54 TT54 TT54 为为为为回回回回火火火火脆脆脆脆化处理后材料化处理后材料化处理后材料化处理后材料54J54J54J54J转变温度的增量。转变温度的增量。转变温度的增量。转变温度的增量。 2021/6/1616材料选择(纯净化)材料选择(纯净化) 3 3 3 3、日日日日本本本本JISJISJISJIS标标标标准准准准对对对对硫硫硫硫磷磷磷磷含含含含量量
45、量量的的的的要要要要求求求求为为为为:P P P P为为为为0.0350.0350.0350.035以以以以下下下下,S,S,S,S为为为为0.0350.0350.0350.035以下。以下。以下。以下。 日日日日本本本本石石石石油油油油学学学学会会会会对对对对压压压压力力力力容容容容器器器器专专专专用用用用钢钢钢钢材材材材的的的的纯纯纯纯净净净净化化化化提提提提出出出出比比比比较较较较明明明明确确确确规规规规定定定定,如如如如对对对对于于于于高高高高温温温温和和和和高高高高温温温温高高高高压压压压氢氢氢氢环环环环境境境境下下下下使使使使用用用用碳碳碳碳钢钢钢钢和和和和低低低低合合合合金金金金
46、钢钢钢钢Cr-MoCr-MoCr-MoCr-Mo钢钢钢钢板板板板及及及及锻锻锻锻件件件件,为为为为了了了了防防防防止止止止在在在在使使使使用用用用过过过过程程程程中中中中逐逐逐逐年年年年老老老老化化化化(蠕蠕蠕蠕变变变变、蠕蠕蠕蠕变变变变脆脆脆脆化化化化和和和和氢氢氢氢腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀),要要要要求求求求压压压压力力力力容容容容器器器器专专专专用用用用钢钢钢钢材材材材的的的的硫硫硫硫、磷磷磷磷含含含含量量量量取取取取以以以以下下下下值值值值为为为为妥妥妥妥:碳碳碳碳钢钢钢钢:P P P P为为为为0.0150.0150.0150.015以以以以下下下下,S,S,S,S为为为为0.0100.01
47、00.0100.010以以以以下下下下;0.5Mo0.5Mo0.5Mo0.5Mo钢钢钢钢:P:P:P:P为为为为0.0100.0100.0100.010以以以以下下下下,S,S,S,S为为为为0.0080.0080.0080.008以以以以下下下下;1.0Cr-0.5Mo1.0Cr-0.5Mo1.0Cr-0.5Mo1.0Cr-0.5Mo、1.25Cr-0.5Mo1.25Cr-0.5Mo1.25Cr-0.5Mo1.25Cr-0.5Mo、2.25Cr-1.0Mo2.25Cr-1.0Mo2.25Cr-1.0Mo2.25Cr-1.0Mo、3.0Cr-1.0Mo3.0Cr-1.0Mo3.0Cr-1.0M
48、o3.0Cr-1.0Mo、5.0Cr-0.5Mo5.0Cr-0.5Mo5.0Cr-0.5Mo5.0Cr-0.5Mo等等等等中中中中温温温温用用用用钢钢钢钢的的的的P P P P为为为为0.0100.0100.0100.010以以以以下下下下,S,S,S,S为为为为0.0080.0080.0080.008以以以以下下下下。(容容容容规规规规要要要要求求求求P P P P为为为为0.0300.0300.0300.030以以以以下下下下,S,S,S,S为为为为0.0200.0200.0200.020以下以下以下以下) J J J J系系系系数数数数(SiSiSiSiMnMnMnMn)(P P P P
49、SnSnSnSn)101010104 4 4 4120120120120;X X X X系系系系数数数数(10P10P10P10P5Sb5Sb5Sb5Sb4Sn4Sn4Sn4SnAsAsAsAs)10101010-2-2-2-215ppm15ppm15ppm15ppm。 湿湿湿湿硫硫硫硫化化化化氢氢氢氢环环环环境境境境下下下下使使使使用用用用碳碳碳碳钢钢钢钢和和和和低低低低合合合合金金金金钢钢钢钢板板板板及及及及锻锻锻锻件件件件,其其其其磷磷磷磷含含含含量量量量不应大于不应大于不应大于不应大于0.005%0.005%0.005%0.005%,硫含量不应大于,硫含量不应大于,硫含量不应大于,硫含
50、量不应大于0.010%0.010%0.010%0.010%。2021/6/1617图图6 6 临氢条件用钢防止脱碳和开裂的操作极限(临氢条件用钢防止脱碳和开裂的操作极限(API941API941第第6 6版)版)19981998年年4 4月月2021/6/1618图图7 7 临氢条件用临氢条件用C-0.5MoC-0.5Mo和和Mn-0.5MoMn-0.5Mo钢的使用经验(钢的使用经验(API941API941第第6 6版)版)19981998年年4 4月月2021/6/1619图图8 8 典型阶梯冷却线图典型阶梯冷却线图2021/6/1620制造要求制造要求 1 1 1 1、凡凡凡凡选选选选用
51、用用用材材材材料料料料在在在在使使使使用用用用中中中中有有有有可可可可能能能能发发发发生生生生应应应应力力力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀开开开开裂裂裂裂的的的的情情情情况况况况,制制制制造造造造后后后后均均均均应应应应进进进进行行行行焊焊焊焊后后后后热热热热处处处处理理理理。对对对对不不不不同同同同材材材材料料料料推推推推荐荐荐荐如如如如下下下下的的的的焊焊焊焊前前前前预预预预热热热热温度温度温度温度(亦可根据焊接工艺评定确定预热温度)。(亦可根据焊接工艺评定确定预热温度)。(亦可根据焊接工艺评定确定预热温度)。(亦可根据焊接工艺评定确定预热温度)。 Cr-0.5MoCr-0.5MoCr-0.5MoCr
52、-0.5Mo、1.25Cr-0.5Mo1501.25Cr-0.5Mo1501.25Cr-0.5Mo1501.25Cr-0.5Mo150;2.25Cr-1Mo2002.25Cr-1Mo2002.25Cr-1Mo2002.25Cr-1Mo200 奥氏体不锈钢堆焊层奥氏体不锈钢堆焊层奥氏体不锈钢堆焊层奥氏体不锈钢堆焊层100100100100 2 2 2 2、焊接施工中应注意问题:、焊接施工中应注意问题:、焊接施工中应注意问题:、焊接施工中应注意问题: 、将将将将应应应应力力力力集集集集中中中中较较较较严严严严重重重重的的的的部部部部位位位位如如如如开开开开口口口口接接接接管管管管、裙裙裙裙座座座座
53、与与与与封封封封头头头头连连连连接部的角焊缝改为对接焊缝。接部的角焊缝改为对接焊缝。接部的角焊缝改为对接焊缝。接部的角焊缝改为对接焊缝。 、焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的边边边边缘缘缘缘应应应应打打打打磨磨磨磨圆圆圆圆滑滑滑滑过过过过渡渡渡渡,并并并并将将将将焊焊焊焊肉肉肉肉高高高高度度度度磨磨磨磨平平平平以以以以减减减减小应力集中。小应力集中。小应力集中。小应力集中。 、焊焊焊焊后后后后热热热热处处处处理理理理(PWHTPWHTPWHTPWHT)温温温温度度度度要要要要选选选选择择择择适适适适当当当当,过过过过高高高高强强强强度度度度降降降降低低低低,蠕变断裂延性增加。蠕变断裂延性增加。蠕变断裂延
54、性增加。蠕变断裂延性增加。 、所所所所有有有有角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝应应应应彻彻彻彻底底底底检检检检查查查查,以以以以确确确确定定定定无无无无裂裂裂裂纹纹纹纹。反反反反应应应应器器器器制制制制造造造造过过过过程程程程中中中中为为为为提提提提高高高高密密密密封封封封面面面面309309309309和和和和347347347347堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层的的的的韧韧韧韧性性性性和和和和抗抗抗抗裂裂裂裂性性性性能能能能,347347347347堆焊层应尽量在最终热处理后再堆焊和加工。堆焊层应尽量在最终热处理后再堆焊和加工。堆焊层应尽量在最终热处理后再堆焊和加工。堆焊层应尽量在最终热处理后再堆焊和加
55、工。 3 3 3 3、反反反反应应应应器器器器内内内内部部部部构构构构件件件件的的的的支支支支座座座座台台台台,内内内内裙裙裙裙联联联联接接接接处处处处为为为为防防防防止止止止裂裂裂裂纹纹纹纹可可可可采采采采用三层堆焊,第一层用三层堆焊,第一层用三层堆焊,第一层用三层堆焊,第一层309309309309,第二层,第二层,第二层,第二层308308308308,最外层,最外层,最外层,最外层347347347347。2021/6/1621制造要求制造要求 4 4 4 4、热热热热交交交交换换换换器器器器采采采采用用用用U U U U型型型型管管管管结结结结构构构构时时时时,管管管管子子子子为为为
56、为下下下下列列列列材材材材料料料料时时时时,在在在在弯弯弯弯制成型后应进行热处理。制成型后应进行热处理。制成型后应进行热处理。制成型后应进行热处理。 、C-1/2MoC-1/2MoC-1/2MoC-1/2Mo、CrMoCrMoCrMoCrMo钢钢钢钢管管管管在在在在弯弯弯弯曲曲曲曲半半半半径径径径小小小小于于于于5 5 5 5倍倍倍倍管管管管子子子子直直直直径径径径时时时时弯弯弯弯管部分和相邻直管管部分和相邻直管管部分和相邻直管管部分和相邻直管300mm300mm300mm300mm处应进行退火。处应进行退火。处应进行退火。处应进行退火。 、1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti1Cr18N
57、i9Ti1Cr18Ni9Ti(SUS SUS SUS SUS 321321321321)钢钢钢钢管管管管弯弯弯弯制制制制成成成成形形形形后后后后其其其其弯弯弯弯管管管管部部部部分分分分和相邻直管和相邻直管和相邻直管和相邻直管300mm300mm300mm300mm处要进行固溶化处理,空冷。处要进行固溶化处理,空冷。处要进行固溶化处理,空冷。处要进行固溶化处理,空冷。 、热处理后管子硬度小于下列值、热处理后管子硬度小于下列值、热处理后管子硬度小于下列值、热处理后管子硬度小于下列值 碳钢:碳钢:碳钢:碳钢: HRB72 HRB72 HRB72 HRB72或或或或126HB 126HB 126HB
58、126HB C C C C0.5Mo0.5Mo0.5Mo0.5Mo钢:钢:钢:钢: HRB77 HRB77 HRB77 HRB77或或或或140HB140HB140HB140HB Cr Cr Cr CrMoMoMoMo钢:钢:钢:钢: HRB85 HRB85 HRB85 HRB85或或或或163HB 163HB 163HB 163HB 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti: HRB90 HRB90 HRB90 HRB90或或或或185HB185HB185HB185HB 不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢管管管管的的的的快快快快速速速速固固固固溶溶溶溶化化
59、化化处处处处理理理理,采采采采用用用用U U U U型型型型管管管管固固固固溶溶溶溶化化化化电电电电加加加加热热热热处处处处理理理理装装装装置置置置,利利利利用用用用电电电电热热热热在在在在20202020120120120120秒秒秒秒中中中中将将将将钢钢钢钢管管管管加加加加热热热热到到到到1050105010501050保保保保温温温温10101010秒秒秒秒后后后后,向向向向管管管管内内内内通通通通压压压压缩缩缩缩空空空空气气气气,90909090秒秒秒秒时时时时间间间间内内内内将将将将温温温温度度度度迅迅迅迅速速速速冷冷冷冷却却却却到到到到300300300300,有有有有效效效效避避
60、避避开开开开不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢在在在在450450450450800800800800的的的的敏敏敏敏化化化化区区区区域域域域,消消消消除除除除内内内内应应应应力。解决不锈钢力。解决不锈钢力。解决不锈钢力。解决不锈钢U U U U形管的应力腐蚀问题。形管的应力腐蚀问题。形管的应力腐蚀问题。形管的应力腐蚀问题。2021/6/1622制造要求制造要求 5 5 5 5、在在在在400400400400以以以以上上上上的的的的高高高高温温温温条条条条件件件件下下下下,尽尽尽尽量量量量避避避避免免免免采采采采用用用用异异异异种种种种钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接接接接接接接接头头头头。铬铬铬铬钼钼钼钼
61、钢钢钢钢之之之之间间间间的的的的焊焊焊焊接接接接应应应应采采采采用用用用珠珠珠珠光光光光体体体体焊焊焊焊条条条条,焊焊焊焊后后后后需需需需进进进进行行行行热处理,一般不推荐用奥氏体焊条焊接及焊后不热处理热处理,一般不推荐用奥氏体焊条焊接及焊后不热处理热处理,一般不推荐用奥氏体焊条焊接及焊后不热处理热处理,一般不推荐用奥氏体焊条焊接及焊后不热处理。 在在在在制制制制造造造造上上上上采采采采取取取取的的的的措措措措施施施施是是是是:根根根根据据据据操操操操作作作作条条条条件件件件的的的的苛苛苛苛刻刻刻刻程程程程度度度度可可可可以以以以选选选选用用用用双双双双层层层层衬衬衬衬里里里里堆堆堆堆焊焊焊焊
62、(309+347309+347309+347309+347)或或或或单单单单层层层层衬衬衬衬堆堆堆堆焊焊焊焊(347347347347),双双双双层层层层抗抗抗抗剥剥剥剥离离离离性性性性能能能能要要要要优优优优于于于于单单单单层层层层,如如如如选选选选用用用用单单单单层层层层浅浅浅浅熔熔熔熔深深深深堆堆堆堆焊焊焊焊(PZPZPZPZ法法法法)为为为为提提提提高高高高其其其其抗抗抗抗剥剥剥剥离离离离性性性性能能能能要要要要适适适适当当当当加加加加大大大大堆堆堆堆焊焊焊焊金金金金属属属属的的的的稀稀稀稀释释释释率率率率。最最最最近近近近国国国国内内内内采采采采用抗剥离性能好的高速度大电流堆焊法。用
63、抗剥离性能好的高速度大电流堆焊法。用抗剥离性能好的高速度大电流堆焊法。用抗剥离性能好的高速度大电流堆焊法。 为为为为防防防防止止止止堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层焊焊焊焊接接接接热热热热裂裂裂裂纹纹纹纹和和和和操操操操作作作作中中中中产产产产生生生生相相相相,应应应应控控控控制制制制堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层焊焊焊焊后后后后状状状状态态态态铁铁铁铁素素素素体体体体的的的的含含含含量量量量在在在在3 3 3 310%10%10%10%范范范范围围围围,堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层的的的的铁铁铁铁素素素素体体体体含含含含量量量量可可可可以以以以采采采采用用用用谢谢谢谢菲菲菲菲尔尔尔尔图图图图(SCHAEFFL
64、ERSCHAEFFLERSCHAEFFLERSCHAEFFLER)估估估估算算算算或或或或采采采采用用用用铁铁铁铁素素素素体体体体测测测测量量量量仪仪仪仪直直直直接接接接在在在在堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层上上上上测测测测量量量量。一一一一般般般般情情情情况况况况下下下下后后后后者者者者测测测测量量量量值值值值偏偏偏偏高高高高,尤尤尤尤其其其其是单层堆焊。是单层堆焊。是单层堆焊。是单层堆焊。2021/6/1623在用检验的意义在用检验的意义 1 1 1 1、随着我国炼制原油含硫、含氮、酸值的增高加重了对、随着我国炼制原油含硫、含氮、酸值的增高加重了对、随着我国炼制原油含硫、含氮、酸值的增高加重了对
65、、随着我国炼制原油含硫、含氮、酸值的增高加重了对设备的腐蚀。压力容器面临着防止应力腐蚀、腐蚀疲劳、氢设备的腐蚀。压力容器面临着防止应力腐蚀、腐蚀疲劳、氢设备的腐蚀。压力容器面临着防止应力腐蚀、腐蚀疲劳、氢设备的腐蚀。压力容器面临着防止应力腐蚀、腐蚀疲劳、氢损伤等破坏方式的新课题,如损伤等破坏方式的新课题,如损伤等破坏方式的新课题,如损伤等破坏方式的新课题,如加氢裂化、加氢重整、加氢精加氢裂化、加氢重整、加氢精加氢裂化、加氢重整、加氢精加氢裂化、加氢重整、加氢精制容器的氢损伤与回火脆化、催化再生器的露点腐蚀、延迟制容器的氢损伤与回火脆化、催化再生器的露点腐蚀、延迟制容器的氢损伤与回火脆化、催化再
66、生器的露点腐蚀、延迟制容器的氢损伤与回火脆化、催化再生器的露点腐蚀、延迟焦碳塔热疲劳开裂、湿焦碳塔热疲劳开裂、湿焦碳塔热疲劳开裂、湿焦碳塔热疲劳开裂、湿H H H H2 2 2 2S S S S对低合金高强钢设备的应力腐蚀、对低合金高强钢设备的应力腐蚀、对低合金高强钢设备的应力腐蚀、对低合金高强钢设备的应力腐蚀、冷换设备的冷换设备的冷换设备的冷换设备的clclclcl- - - -腐蚀、尿素设备的晶间腐蚀、化纤设备的醋酸腐蚀、尿素设备的晶间腐蚀、化纤设备的醋酸腐蚀、尿素设备的晶间腐蚀、化纤设备的醋酸腐蚀、尿素设备的晶间腐蚀、化纤设备的醋酸腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀等等。等等。等等。等等。 2 2 2 2
67、、石石石石化化化化企企企企业业业业存存存存在在在在着着着着相相相相当当当当数数数数量量量量的的的的业业业业已已已已达达达达到到到到设设设设计计计计寿寿寿寿命命命命(30(30(30(30年年年年) ) ) )的的的的超超超超期期期期服服服服役役役役压压压压力力力力容容容容器器器器。超超超超期期期期服服服服役役役役的的的的、类类类类容容容容器器器器中中中中,安安安安全全全全状状状状况况况况为为为为3 3 3 3级级级级、4 4 4 4级级级级的的的的容容容容器器器器占占占占50%50%50%50%以以以以上上上上,其其其其安安安安全全全全性性性性与与与与延延延延寿寿寿寿是是是是目目目目前前前前石
68、石石石化化化化企业一个十分重要的课题。企业一个十分重要的课题。企业一个十分重要的课题。企业一个十分重要的课题。 3 3 3 3、石石石石化化化化装装装装置置置置与与与与单单单单体体体体设设设设备备备备的的的的大大大大型型型型化化化化必必必必然然然然导导导导致致致致低低低低合合合合金金金金高高高高强强强强钢钢钢钢的的的的广广广广泛泛泛泛应应应应用用用用,但但但但同同同同时时时时会会会会引引引引起起起起裂裂裂裂纹纹纹纹敏敏敏敏感感感感性性性性增增增增强强强强。目目目目前前前前高高高高强强强强钢钢钢钢压压压压力力力力容容容容器器器器占占占占石石石石化化化化企企企企业业业业全全全全部部部部在在在在用用
69、用用压压压压力力力力容容容容器器器器的的的的1.97%1.97%1.97%1.97%,其其其其中中中中10%10%10%10%发发发发现现现现有各种原因造成的裂纹。有各种原因造成的裂纹。有各种原因造成的裂纹。有各种原因造成的裂纹。 因因因因此此此此如如如如何何何何提提提提高高高高压压压压力力力力容容容容器器器器管管管管理理理理和和和和在在在在用用用用检检检检验验验验水水水水平平平平是是是是石石石石化化化化企企企企业业业业目目目目前的一个重要任务。前的一个重要任务。前的一个重要任务。前的一个重要任务。2021/6/1624高温压力容器的定期检验高温压力容器的定期检验 1 1 1 1、找出危险源(
70、缺陷、损伤)找出危险源(缺陷、损伤)找出危险源(缺陷、损伤)找出危险源(缺陷、损伤) 、针针针针对对对对苛苛苛苛刻刻刻刻介介介介质质质质和和和和工工工工艺艺艺艺环环环环境境境境,预预预预测测测测高高高高温温温温压压压压力力力力容容容容器器器器可可可可能能能能的的的的失失失失效效效效模模模模式式式式(短短短短期期期期加加加加载载载载下下下下的的的的韧韧韧韧性性性性断断断断裂裂裂裂、长长长长期期期期加加加加载载载载下下下下的的的的蠕蠕蠕蠕变变变变断断断断裂裂裂裂和和和和蠕蠕蠕蠕变变变变疲疲疲疲劳劳劳劳失失失失效效效效、材材材材料料料料回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化以以以以及及及及由由由由于于于于
71、不不不不断断断断增增增增长长长长的的的的塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形引引引引起起起起的的的的变变变变形形形形失失失失效效效效、泄泄泄泄漏漏漏漏、失失失失稳稳稳稳等等等等)。分分分分析析析析主主主主要要要要缺缺缺缺陷陷陷陷种种种种类类类类及及及及其其其其破破破破坏坏坏坏速速速速率率率率:a a a a、体体体体积积积积型型型型缺缺缺缺陷陷陷陷:死死死死缺缺缺缺陷陷陷陷(埋埋埋埋藏藏藏藏缺缺缺缺陷陷陷陷);活活活活缺缺缺缺陷陷陷陷如如如如冲冲冲冲刷刷刷刷、点点点点蚀蚀蚀蚀、腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀等等等等(主主主主要要要要考考考考虑虑虑虑腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀与与与与冲冲冲冲刷刷刷刷速速速速率率率率);b
72、b b b、平平平平面面面面型型型型缺缺缺缺陷陷陷陷:应应应应力力力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀裂裂裂裂纹纹纹纹、氢氢氢氢致致致致开开开开裂裂裂裂、再再再再热热热热裂裂裂裂纹纹纹纹、疲疲疲疲劳劳劳劳裂裂裂裂纹纹纹纹(主主主主要要要要考考考考虑虑虑虑亚亚亚亚临临临临界界界界扩扩扩扩展展展展速速速速率率率率);c c c c、弥弥弥弥散散散散型型型型损损损损伤伤伤伤:白白白白点点点点、蠕蠕蠕蠕变变变变开开开开裂裂裂裂、材材材材质质质质劣劣劣劣化化化化、氢氢氢氢腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀(主主主主要要要要考考考考虑材料损伤速率)虑材料损伤速率)虑材料损伤速率)虑材料损伤速率)。 、根根根根据据据据高高高高温温温温压压压
73、压力力力力容容容容器器器器特特特特点点点点,选选选选用用用用合合合合适适适适的的的的无无无无损损损损检检检检测测测测(RTRTRTRT、UTUTUTUT、MTMTMTMT、PTPTPTPT、ETETETET)和和和和理理理理化化化化检检检检验验验验方方方方法法法法(化化化化学学学学成成成成份份份份、金金金金相相相相检检检检验验验验、硬硬硬硬度度度度、铁铁铁铁素素素素体体体体含含含含量量量量检检检检验验验验、晶晶晶晶间腐蚀试验、能谱试验、光谱试验、间腐蚀试验、能谱试验、光谱试验、间腐蚀试验、能谱试验、光谱试验、间腐蚀试验、能谱试验、光谱试验、X X X X、J J J J系数测定、裂纹断口取样等
74、等)。系数测定、裂纹断口取样等等)。系数测定、裂纹断口取样等等)。系数测定、裂纹断口取样等等)。 、探探探探讨讨讨讨高高高高温温温温压压压压力力力力容容容容器器器器无无无无损损损损检检检检测测测测结结结结果果果果的的的的可可可可靠靠靠靠性性性性(一一一一是是是是指指指指不不不不漏漏漏漏掉掉掉掉危危危危险险险险性缺陷的几率;二是指检出结果的真实性。)性缺陷的几率;二是指检出结果的真实性。)性缺陷的几率;二是指检出结果的真实性。)性缺陷的几率;二是指检出结果的真实性。) 2 2 2 2、判判判判断断断断和和和和综综综综合合合合评评评评价价价价:根根根根据据据据实实实实际际际际检检检检测测测测结结结
75、结果果果果,对对对对高高高高温温温温压压压压力力力力容容容容器器器器进进进进行行行行综综综综合合合合评评评评价:价:价:价: 、质量控制标准、检规、断裂力学为主的缺陷评定。、质量控制标准、检规、断裂力学为主的缺陷评定。、质量控制标准、检规、断裂力学为主的缺陷评定。、质量控制标准、检规、断裂力学为主的缺陷评定。 、安全性分析,包括材料损伤的扩展速率和腐蚀性环境的影响。、安全性分析,包括材料损伤的扩展速率和腐蚀性环境的影响。、安全性分析,包括材料损伤的扩展速率和腐蚀性环境的影响。、安全性分析,包括材料损伤的扩展速率和腐蚀性环境的影响。 、高温装置系统的风险评估高温装置系统的风险评估高温装置系统的风
76、险评估高温装置系统的风险评估。 、高温压力容器使用寿命、检验周期判断及安全定级高温压力容器使用寿命、检验周期判断及安全定级高温压力容器使用寿命、检验周期判断及安全定级高温压力容器使用寿命、检验周期判断及安全定级。 2021/6/1625 石化系统中高温压力容器概况石化系统中高温压力容器概况 在在在在介介介介质质质质和和和和工工工工艺艺艺艺环环环环境境境境作作作作用用用用下下下下,中中中中高高高高温温温温压压压压力力力力容容容容器器器器面面面面临临临临着着着着防防防防止止止止应应应应力力力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀、腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀疲疲疲疲劳劳劳劳、氢氢氢氢损损损损伤伤伤伤等等等等破破破破坏坏坏坏方方方
77、方式式式式的的的的新新新新课课课课题题题题,如如如如加加加加氢氢氢氢裂裂裂裂化化化化、加加加加氢氢氢氢重重重重整整整整、加加加加氢氢氢氢精精精精制制制制压压压压力力力力容容容容器器器器的的的的氢氢氢氢损损损损伤伤伤伤与与与与回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化、催催催催化化化化再再再再生生生生器器器器的的的的露露露露点点点点腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀、延延延延迟迟迟迟焦焦焦焦碳碳碳碳塔塔塔塔热热热热疲疲疲疲劳劳劳劳开开开开裂裂裂裂等等等等等等等等。因因因因此此此此研研研研究究究究和和和和探探探探讨讨讨讨在在在在用用用用高高高高温温温温压压压压力力力力容容容容器器器器的的的的缺缺缺缺陷陷陷陷分分分分析析析析和
78、和和和失失失失效效效效预预预预防防防防方方方方法法法法,是是是是一项具有极其重要意义的工作。一项具有极其重要意义的工作。一项具有极其重要意义的工作。一项具有极其重要意义的工作。 石石石石化化化化企企企企业业业业中中中中典典典典型型型型炼炼炼炼油油油油过过过过程程程程的的的的主主主主要要要要工工工工艺艺艺艺温温温温度度度度范范范范围围围围在在在在200200200200550550550550之之之之间间间间,但但但但在在在在催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化和和和和焦焦焦焦化化化化的的的的部部部部分分分分工工工工序序序序中中中中,也也也也有有有有达达达达到到到到70070070070080080
79、0800800;典典典典型型型型化化化化肥肥肥肥(合合合合成成成成氨氨氨氨、尿尿尿尿素素素素)生生生生产产产产过过过过程程程程的的的的工工工工艺艺艺艺温温温温度度度度范范范范围围围围在在在在200200200200300300300300之之之之间间间间;乙乙乙乙烯烯烯烯裂裂裂裂解解解解的的的的主主主主要要要要工工工工艺艺艺艺温温温温度度度度范范范范围围围围在在在在700700700700800800800800之之之之间间间间;甲甲甲甲醇醇醇醇合合合合成成成成的的的的主主主主要要要要工工工工艺艺艺艺温温温温度度度度范范范范围围围围在在在在240240240240270270270270之之之
80、之间间间间;环环环环氧氧氧氧乙乙乙乙烷烷烷烷直直直直接接接接氧氧氧氧化化化化法法法法的的的的主主主主要要要要工工工工艺艺艺艺温温温温度度度度范范范范围围围围在在在在260260260260;苯苯苯苯酚酚酚酚合合合合成成成成的的的的主主主主要要要要工工工工艺艺艺艺温温温温度度度度范范范范围围围围在在在在110110110110200200200200之之之之间间间间;合合合合成成成成纤纤纤纤维维维维(涤涤涤涤纶纶纶纶)装装装装置置置置的的的的主主主主要要要要工工工工艺艺艺艺温温温温度度度度范范范范围围围围在在在在115115115115300300300300之之之之间间间间;顺丁橡胶装置的主要
81、工艺温度范围在顺丁橡胶装置的主要工艺温度范围在顺丁橡胶装置的主要工艺温度范围在顺丁橡胶装置的主要工艺温度范围在230230230230左右。左右。左右。左右。2021/6/1626高温压力容器的主要失效模式高温压力容器的主要失效模式 高温损伤高温损伤高温损伤高温损伤:许多失效事例都与高温环境的损伤有关,:许多失效事例都与高温环境的损伤有关,:许多失效事例都与高温环境的损伤有关,:许多失效事例都与高温环境的损伤有关,在高温下长期运行所发生的组织性能变化和损伤形式主要有:在高温下长期运行所发生的组织性能变化和损伤形式主要有:在高温下长期运行所发生的组织性能变化和损伤形式主要有:在高温下长期运行所发
82、生的组织性能变化和损伤形式主要有:珠光体球化、石墨化、蠕变损伤、蠕变脆化等。珠光体球化、石墨化、蠕变损伤、蠕变脆化等。珠光体球化、石墨化、蠕变损伤、蠕变脆化等。珠光体球化、石墨化、蠕变损伤、蠕变脆化等。 、珠珠珠珠光光光光体体体体球球球球化化化化:碳碳碳碳钢钢钢钢和和和和低低低低合合合合金金金金钢钢钢钢管管管管件件件件在在在在常常常常温温温温下下下下主主主主要要要要为为为为铁铁铁铁素素素素体体体体珠珠珠珠光光光光体体体体组组组组织织织织,在在在在高高高高温温温温下下下下长长长长期期期期使使使使用用用用后后后后珠珠珠珠光光光光体体体体组组组组织织织织中中中中的的的的片片片片状状状状渗渗渗渗碳碳碳
83、碳体体体体会会会会逐逐逐逐渐渐渐渐形形形形成成成成球球球球状状状状渗渗渗渗碳碳碳碳体体体体,并并并并缓缓缓缓慢慢慢慢长长长长大大大大,导导导导致致致致材材材材料料料料常温强度显著降低,引起管件破裂。常温强度显著降低,引起管件破裂。常温强度显著降低,引起管件破裂。常温强度显著降低,引起管件破裂。 、石石石石墨墨墨墨化化化化:碳碳碳碳钢钢钢钢管管管管件件件件在在在在500500500500高高高高温温温温下下下下长长长长期期期期使使使使用用用用后后后后,钢钢钢钢中中中中的的的的碳碳碳碳化化化化物物物物分分分分解解解解,析析析析出出出出球球球球状状状状石石石石墨墨墨墨,并并并并导导导导致致致致材材材
84、材料料料料发发发发生生生生不不不不同同同同程程程程度度度度的的的的脆化,引起管件破裂。脆化,引起管件破裂。脆化,引起管件破裂。脆化,引起管件破裂。 、蠕蠕蠕蠕变变变变损损损损伤伤伤伤:碳碳碳碳钢钢钢钢管管管管件件件件使使使使用用用用温温温温度度度度超超超超过过过过400400400400、低低低低合合合合金金金金钢钢钢钢管管管管件件件件使使使使用用用用温温温温度度度度超超超超过过过过500500500500时时时时,随随随随时时时时间间间间的的的的变变变变化化化化会会会会发发发发生生生生变变变变形形形形,在在在在结结结结晶晶间生成空隙并开裂,最终导致破裂。晶晶间生成空隙并开裂,最终导致破裂。晶
85、晶间生成空隙并开裂,最终导致破裂。晶晶间生成空隙并开裂,最终导致破裂。 、蠕蠕蠕蠕变变变变脆脆脆脆化化化化:低低低低合合合合金金金金钢钢钢钢管管管管件件件件使使使使用用用用温温温温度度度度450450450450650650650650时时时时,在在在在应应应应力力力力比比比比较较较较集集集集中中中中的的的的焊焊焊焊接接接接热热热热影影影影响响响响部部部部位位位位粗粗粗粗晶晶晶晶区区区区域域域域,由由由由于于于于蠕蠕蠕蠕变变变变延延延延性性性性降低引起的开裂。降低引起的开裂。降低引起的开裂。降低引起的开裂。2021/6/1627高温压力容器的主要失效模式高温压力容器的主要失效模式 高高高高温温
86、温温临临临临氢氢氢氢损损损损伤伤伤伤:炼炼炼炼油油油油二二二二次次次次加加加加工工工工装装装装置置置置均均均均有有有有直直直直接接接接加加加加入入入入或或或或产产产产出出出出氢氢氢氢气气气气的的的的高高高高温温温温(450(450(450(450650)650)650)650)高高高高压压压压(2(2(2(220MPa)20MPa)20MPa)20MPa)的的的的临临临临氢氢氢氢反反反反应应应应过过过过程程程程。氢氢氢氢在在在在高高高高温温温温高高高高压压压压或或或或是是是是初初初初生生生生氢氢氢氢状状状状态态态态时时时时,可可可可能能能能以以以以原原原原子子子子氢氢氢氢的的的的形形形形式式式
87、式向向向向钢钢钢钢材材材材渗渗渗渗透透透透,导导导导致致致致钢钢钢钢材材材材脆脆脆脆化化化化。腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀部部部部位位位位发发发发生生生生于于于于加加加加氢氢氢氢精精精精制制制制、加加加加氢氢氢氢裂裂裂裂化化化化及及及及催催催催化化化化重重重重整整整整装装装装置置置置中中中中高高高高温温温温高高高高压压压压临临临临氢氢氢氢设设设设备备备备及及及及管管管管线线线线中中中中,腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀形形形形态态态态为为为为表表表表面面面面脱脱脱脱碳碳碳碳及及及及内内内内部部部部脱脱脱脱碳碳碳碳( ( ( (氢氢氢氢腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀) ) ) )。这这这这些些些些腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀发发发发生生生生在在在在
88、碳碳碳碳钢钢钢钢、C-C-C-C-0.5Mo0.5Mo0.5Mo0.5Mo钢及铬钼钢中。其主要失效形式如下:钢及铬钼钢中。其主要失效形式如下:钢及铬钼钢中。其主要失效形式如下:钢及铬钼钢中。其主要失效形式如下: 、氢氢氢氢脆脆脆脆。由由由由于于于于氢氢氢氢残残残残留留留留在在在在钢钢钢钢中中中中所所所所表表表表现现现现出出出出的的的的脆脆脆脆性性性性,氢氢氢氢脆脆脆脆现现现现象象象象是可逆的。是可逆的。是可逆的。是可逆的。 、表表表表面面面面脱脱脱脱碳碳碳碳。钢钢钢钢中中中中的的的的氢氢氢氢在在在在高高高高温温温温下下下下移移移移到到到到表表表表面面面面,在在在在表表表表面面面面形形形形成成成
89、成CHCHCHCH4 4 4 4,其强度和硬度下降,但一般不形成裂纹。,其强度和硬度下降,但一般不形成裂纹。,其强度和硬度下降,但一般不形成裂纹。,其强度和硬度下降,但一般不形成裂纹。 、内部脱碳内部脱碳内部脱碳内部脱碳( ( ( (氢腐蚀氢腐蚀氢腐蚀氢腐蚀) ) ) )。 高高高高温温温温高高高高压压压压下下下下的的的的氢氢氢氢渗渗渗渗入入入入钢钢钢钢材材材材后后后后,和和和和不不不不稳稳稳稳定定定定碳碳碳碳化化化化物物物物形形形形成成成成CHCHCHCH4 4 4 4,在在在在晶晶晶晶界界界界或或或或夹夹夹夹杂杂杂杂物物物物附附附附近近近近形形形形成成成成很很很很高高高高压压压压力力力力使
90、使使使钢钢钢钢材材材材产产产产生生生生裂裂裂裂纹纹纹纹和和和和鼓鼓鼓鼓泡泡泡泡,氢腐蚀是不可逆的。氢腐蚀是不可逆的。氢腐蚀是不可逆的。氢腐蚀是不可逆的。2021/6/1628高温压力容器的主要失效模式高温压力容器的主要失效模式 高温介质腐蚀高温介质腐蚀高温介质腐蚀高温介质腐蚀 、高高高高温温温温硫硫硫硫腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀:高高高高温温温温硫硫硫硫腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀部部部部位位位位主主主主要要要要为为为为焦焦焦焦化化化化装装装装置置置置、常常常常减减减减压压压压装装装装置置置置、催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化装装装装置置置置的的的的加加加加热热热热炉炉炉炉、分分分分馏馏馏馏塔塔塔塔底底底底部部部部
91、及及及及相相相相应应应应的的的的管管管管线线线线、换换换换热热热热器器器器等等等等。腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀机机机机理理理理为为为为化化化化学学学学腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀,腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀形形形形态态态态为为为为均均均均匀匀匀匀腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀。其其其其腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀过过过过程程程程分分分分为为为为活活活活性性性性硫硫硫硫及及及及非非非非活活活活性性性性硫硫硫硫两两两两部部部部分分分分。所所所所谓谓谓谓活活活活性性性性硫硫硫硫化化化化物物物物,就就就就是是是是它它它它们们们们能能能能与与与与金金金金属属属属直直直直接接接接发发发发生生生生反反反反应应应应;非非非非活活活活性性性性硫硫硫硫化化化化物物物物则
92、则则则是不能直接同金属反应的。是不能直接同金属反应的。是不能直接同金属反应的。是不能直接同金属反应的。 、高高高高温温温温环环环环烷烷烷烷酸酸酸酸腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀:环环环环烷烷烷烷酸酸酸酸(RCOOH(RCOOH(RCOOH(RCOOH,R R R R为为为为环环环环烷烷烷烷基基基基) ) ) )是是是是石石石石油油油油中中中中一一一一些些些些有有有有机机机机酸酸酸酸的的的的总总总总称称称称。环环环环烷烷烷烷酸酸酸酸的的的的腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀起起起起始始始始于于于于220220220220,随随随随温温温温度度度度上上上上升升升升而而而而腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增加加加加,在在在在
93、270270270270280280280280时时时时腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀最最最最大大大大。温温温温度度度度再再再再提提提提高高高高,腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀又又又又下下下下降降降降,可可可可是是是是到到到到350350350350附附附附近近近近又又又又急急急急骤骤骤骤增增增增加加加加。400400400400以以以以上上上上就就就就没没没没有有有有腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀了了了了。腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀部部部部位位位位主主主主要要要要为为为为常常常常压压压压炉炉炉炉和和和和减减减减压压压压炉炉炉炉出出出出口口口口、减减减减压压压压炉炉炉炉和和和和减减减减压压压压塔塔塔塔进进进进料料料料段段段段、焦焦焦焦化化化化分
94、分分分馏馏馏馏塔塔塔塔等等等等。一一一一般般般般以以以以原原原原油油油油中中中中的的的的酸酸酸酸值值值值来来来来判判判判断断断断环环环环烷烷烷烷酸的含量。原油酸值大于酸的含量。原油酸值大于酸的含量。原油酸值大于酸的含量。原油酸值大于0.5mgKOH/g(0.5mgKOH/g(0.5mgKOH/g(0.5mgKOH/g(原油原油原油原油) ) ) )时即能引起设备腐蚀。时即能引起设备腐蚀。时即能引起设备腐蚀。时即能引起设备腐蚀。 、高高高高温温温温硫硫硫硫化化化化氢氢氢氢腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀:在在在在富富富富氢氢氢氢的的的的环环环环境境境境中中中中90%90%90%90%98%98%98%98%的的
95、的的有有有有机机机机硫硫硫硫将将将将转转转转化化化化为为为为硫硫硫硫化化化化氢氢氢氢。在在在在氢氢氢氢的的的的促促促促时时时时下下下下可可可可使使使使H H H H2 2 2 2S S S S加加加加速速速速对对对对钢钢钢钢材材材材的的的的腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀。其其其其腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀产产产产物物物物不不不不像像像像在在在在无无无无氢氢氢氢环环环环境境境境生生生生成成成成物物物物那那那那样样样样致致致致密密密密、附附附附着着着着牢牢牢牢固固固固,具具具具有有有有一一一一定定定定保保保保护护护护性性性性。在在在在富富富富氢氢氢氢环环环环境境境境中中中中,原原原原子子子子氢氢氢氢能能能能不不不不断断断
96、断侵侵侵侵入入入入硫硫硫硫化化化化物物物物垢垢垢垢层层层层中中中中,造造造造成成成成垢垢垢垢的的的的疏疏疏疏松松松松多多多多孔孔孔孔,使使使使金金金金属属属属原原原原子子子子和和和和H H H H2 2 2 2S S S S介介介介质质质质得得得得以以以以互互互互相相相相扩扩扩扩散散散散渗渗渗渗透透透透,因因因因而而而而H H H H2 2 2 2S S S S的的的的腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀就就就就不不不不断断断断进进进进行行行行。腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀部部部部位位位位主主主主要要要要存存存存在在在在于于于于加加加加氢氢氢氢精精精精制制制制及及及及加加加加氢氢氢氢裂裂裂裂化化化化装装装装置置置置高高高高温
97、温温温(300(300(300(300420)420)420)420)的的的的反反反反应应应应器器器器容容容容器器器器、加加加加热热热热炉炉炉炉管管管管及及及及工工工工艺艺艺艺管管管管线线线线。腐蚀形态为腐蚀形态为腐蚀形态为腐蚀形态为H H H H2 2 2 2S S S S对钢的化学腐蚀。对钢的化学腐蚀。对钢的化学腐蚀。对钢的化学腐蚀。2021/6/1629高温压力容器的主要失效模式高温压力容器的主要失效模式 高高高高温温温温使使使使用用用用设设设设备备备备停停停停工工工工时时时时常常常常温温温温条条条条件件件件下下下下的的的的失失失失效效效效:石石石石化化化化企企企企业业业业中中中中的的的
98、的中中中中高高高高温温温温容容容容器器器器存存存存在在在在着着着着各各各各种种种种各各各各样样样样的的的的腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀形形形形态态态态,开开开开停停停停车车车车时时时时,容容容容易易易易出出出出现现现现应应应应力力力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀裂裂裂裂纹纹纹纹和和和和氢氢氢氢致致致致裂裂裂裂纹纹纹纹;当设备运行温度在露点以下时当设备运行温度在露点以下时当设备运行温度在露点以下时当设备运行温度在露点以下时,可能产生各类露点腐蚀开裂。,可能产生各类露点腐蚀开裂。,可能产生各类露点腐蚀开裂。,可能产生各类露点腐蚀开裂。 连多硫酸腐蚀连多硫酸腐蚀连多硫酸腐蚀连多硫酸腐蚀 连连连连多多多多硫硫硫硫酸酸酸酸应应
99、应应力力力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀开开开开裂裂裂裂是是是是在在在在停停停停工工工工和和和和检检检检修修修修期期期期间间间间发发发发生生生生的的的的。产产产产生生生生连连连连多多多多硫硫硫硫酸酸酸酸应应应应力力力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀开开开开裂裂裂裂、往往往往往往往往与与与与奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢的的的的晶晶晶晶间间间间腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀密密密密切切切切相相相相关关关关。这这这这种种种种腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀首首首首先先先先是是是是引引引引起起起起连连连连多多多多硫硫硫硫酸酸酸酸晶晶晶晶间间间间腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀,接接接接着着着着引引引引起起起起连连连连多多多多硫硫硫硫酸酸酸酸应应应应力力
100、力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀开开开开裂裂裂裂。所所所所以以以以在在在在形形形形貌貌貌貌上上上上开裂往往是晶间型的。开裂往往是晶间型的。开裂往往是晶间型的。开裂往往是晶间型的。 露点腐蚀露点腐蚀露点腐蚀露点腐蚀 、硝硝硝硝酸酸酸酸盐盐盐盐露露露露点点点点腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀:催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化装装装装置置置置掺掺掺掺炼炼炼炼的的的的常常常常渣渣渣渣油油油油、减减减减渣渣渣渣油油油油及及及及焦焦焦焦化化化化蜡蜡蜡蜡油油油油中中中中的的的的高高高高含含含含量量量量N N N N、S S S S,在在在在催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化反反反反应应应应中中中中沉沉沉沉积积积积于于于于待待待待生生生生
101、催催催催化化化化剂剂剂剂表表表表面面面面,在在在在催催催催化化化化再再再再生生生生过过过过程程程程中中中中,成成成成为为为为NONONONOX X X X和和和和SOSOSOSOX X X X等等等等酸酸酸酸性性性性气气气气体体体体且且且且通通通通过过过过设设设设备备备备隔隔隔隔热热热热衬衬衬衬里里里里的的的的缝缝缝缝隙隙隙隙进进进进入入入入到到到到设设设设备备备备金金金金属属属属器器器器壁壁壁壁内内内内壁壁壁壁,当当当当烟烟烟烟气气气气露露露露点点点点温温温温度度度度高高高高于于于于壁壁壁壁温温温温时时时时,烟烟烟烟气气气气中中中中的的的的水水水水蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽凝凝凝凝结结结结成成成成水水
102、水水,在内壁与在内壁与在内壁与在内壁与NONONONOX X X X、SOSOSOSOX X X X等形成含有硝酸盐的酸性水溶液,产生硝酸盐露点腐蚀。等形成含有硝酸盐的酸性水溶液,产生硝酸盐露点腐蚀。等形成含有硝酸盐的酸性水溶液,产生硝酸盐露点腐蚀。等形成含有硝酸盐的酸性水溶液,产生硝酸盐露点腐蚀。 、硫硫硫硫酸酸酸酸露露露露点点点点腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀:以以以以重重重重油油油油或或或或含含含含硫硫硫硫瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯为为为为燃燃燃燃料料料料的的的的装装装装置置置置,常常常常由由由由于于于于烟烟烟烟气气气气中中中中生生生生成成成成的的的的硫硫硫硫酸酸酸酸在在在在温温温温度度度度较较较较低低低低处处
103、处处凝凝凝凝聚聚聚聚而而而而引引引引起起起起腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀,通通通通常常常常称称称称为为为为硫硫硫硫酸酸酸酸露露露露点点点点腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀。硫硫硫硫酸酸酸酸露露露露点点点点腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀一一一一般般般般发发发发生生生生在在在在制制制制氢氢氢氢、催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化等等等等装装装装置置置置的的的的加加加加热热热热炉炉炉炉、余余余余热热热热锅锅锅锅炉炉炉炉、空空空空气气气气预预预预热热热热器器器器及及及及烟烟烟烟道道道道、烟烟烟烟囱囱囱囱等等等等部部部部位位位位。主主主主要要要要形形形形态态态态为为为为硫硫硫硫酸酸酸酸露露露露点点点点腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀穿穿穿穿孔孔孔孔失失失失效效效
104、效。腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀产产产产物物物物主要为硫化亚铁、硫酸亚铁、二氧化三铁、氧化亚铁约占主要为硫化亚铁、硫酸亚铁、二氧化三铁、氧化亚铁约占主要为硫化亚铁、硫酸亚铁、二氧化三铁、氧化亚铁约占主要为硫化亚铁、硫酸亚铁、二氧化三铁、氧化亚铁约占80%80%80%80%。2021/6/1630加氢裂化装置损伤形态加氢裂化装置损伤形态 1 1 1 1、氢氢氢氢损损损损伤伤伤伤:高高高高温温温温高高高高压压压压条条条条件件件件下下下下扩扩扩扩散散散散侵侵侵侵入入入入钢钢钢钢中中中中的的的的氢氢氢氢(氢氢氢氢原原原原子子子子、新新新新生生生生氢氢氢氢)与与与与钢钢钢钢中中中中不不不不稳稳稳稳定定定定的的的的碳
105、碳碳碳化化化化物物物物起起起起反反反反应应应应生生生生成成成成甲甲甲甲烷烷烷烷,因因因因此此此此引引引引起起起起钢钢钢钢材材材材的的的的内内内内部部部部脱脱脱脱碳碳碳碳,即即即即FeFeFeFe3 3 3 3C+2HC+2HC+2HC+2H2 2 2 23Fe+CH3Fe+CH3Fe+CH3Fe+CH4 4 4 4,甲甲甲甲烷烷烷烷不不不不能能能能从从从从钢钢钢钢中中中中逸逸逸逸出出出出,聚聚聚聚集集集集在在在在晶晶晶晶界界界界及及及及其其其其附附附附近近近近的的的的空空空空隙隙隙隙、夹夹夹夹杂杂杂杂物物物物等等等等不不不不连连连连续续续续处处处处,以以以以此此此此为为为为起起起起点点点点形形
106、形形成成成成甲甲甲甲烷烷烷烷空空空空隙隙隙隙,形形形形成成成成微微微微小小小小裂裂裂裂缝缝缝缝和和和和鼓鼓鼓鼓泡泡泡泡,随随随随着着着着空空空空隙隙隙隙压压压压力力力力不不不不断断断断升升升升高高高高,就就就就有有有有可可可可能能能能导导导导致致致致钢钢钢钢材材材材的的的的延延延延性性性性和和和和韧韧韧韧性性性性显显显显著著著著下下下下降降降降,在在在在反反反反应应应应器器器器中中中中引引引引起起起起亚亚亚亚临临临临界界界界裂裂裂裂纹纹纹纹扩扩扩扩展展展展,甚甚甚甚至至至至引引引引起起起起脆脆脆脆性性性性破破破破坏坏坏坏。逐逐逐逐渐渐渐渐变变变变成成成成较较较较大大大大的的的的缝缝缝缝隙隙隙隙
107、和和和和裂裂裂裂纹。氢的腐蚀是不可逆的。纹。氢的腐蚀是不可逆的。纹。氢的腐蚀是不可逆的。纹。氢的腐蚀是不可逆的。 2 2 2 2、堆焊层表面裂纹、堆焊层表面裂纹、堆焊层表面裂纹、堆焊层表面裂纹:不锈钢堆焊层金属的表面裂纹表现在表面产生并:不锈钢堆焊层金属的表面裂纹表现在表面产生并:不锈钢堆焊层金属的表面裂纹表现在表面产生并:不锈钢堆焊层金属的表面裂纹表现在表面产生并向母材方向扩展。堆焊层的表面裂纹一般出现在可能存在的三相应力的内向母材方向扩展。堆焊层的表面裂纹一般出现在可能存在的三相应力的内向母材方向扩展。堆焊层的表面裂纹一般出现在可能存在的三相应力的内向母材方向扩展。堆焊层的表面裂纹一般出现
108、在可能存在的三相应力的内件支撑表面,通常有以下特征:件支撑表面,通常有以下特征:件支撑表面,通常有以下特征:件支撑表面,通常有以下特征: 、裂纹一般出现在热壁反应器的内部支撑凸台的部位;、裂纹一般出现在热壁反应器的内部支撑凸台的部位;、裂纹一般出现在热壁反应器的内部支撑凸台的部位;、裂纹一般出现在热壁反应器的内部支撑凸台的部位; 、裂纹以环向裂纹和龟裂为主;、裂纹以环向裂纹和龟裂为主;、裂纹以环向裂纹和龟裂为主;、裂纹以环向裂纹和龟裂为主; 、铁素体含量偏高或偏低的部位容易出现裂纹;、铁素体含量偏高或偏低的部位容易出现裂纹;、铁素体含量偏高或偏低的部位容易出现裂纹;、铁素体含量偏高或偏低的部位
109、容易出现裂纹; 、裂裂裂裂纹纹纹纹从从从从热热热热壁壁壁壁加加加加氢氢氢氢反反反反应应应应器器器器堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层的的的的表表表表面面面面向向向向内内内内部部部部扩扩扩扩展展展展。扩扩扩扩展展展展较较较较为为为为严严严严重重重重表表表表面面面面裂裂裂裂纹纹纹纹会会会会穿穿穿穿透透透透347347347347堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层,大大大大部部部部分分分分中中中中止止止止在在在在347347347347与与与与309309309309堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层的的的的界界界界面面面面上上上上,也也也也有有有有极少数裂纹会穿透极少数裂纹会穿透极少数裂纹会穿透极少数裂纹会穿透30930930
110、9309过渡层。过渡层。过渡层。过渡层。 2021/6/1631 照片照片1 1 堆焊层裂纹宏观形貌堆焊层裂纹宏观形貌 3 3 照片照片2 2 堆焊层裂纹微观形貌堆焊层裂纹微观形貌 200 200 3 3、连多硫酸应力腐蚀开裂、连多硫酸应力腐蚀开裂 在临氢设备中,由连多硫酸(在临氢设备中,由连多硫酸(H H2 2S SX XO O6 6,X X3 36 6)引起不锈钢应力腐蚀开裂)引起不锈钢应力腐蚀开裂更具危险性。在高温硫化氢和氢介质环境下生成的硫化铁在反应器停止运转更具危险性。在高温硫化氢和氢介质环境下生成的硫化铁在反应器停止运转或检修时,与出现的水分和空气中的氧发生反应生成了连多硫酸,一定
111、的拉或检修时,与出现的水分和空气中的氧发生反应生成了连多硫酸,一定的拉伸应力就可能引起奥氏体不锈钢开裂。伸应力就可能引起奥氏体不锈钢开裂。 加氢裂化装置损伤形态加氢裂化装置损伤形态2021/6/1632照片照片3 3 人孔顶盖密封槽底裂纹形貌人孔顶盖密封槽底裂纹形貌 60 60 照片照片4 4 人孔顶盖密封槽底裂纹微观形貌人孔顶盖密封槽底裂纹微观形貌 200 2004 4、鉻钼钢的回火脆化、鉻钼钢的回火脆化 Cr CrMoMo钢长时间地保持在钢长时间地保持在325325575575或在该温度范围缓慢地冷却时,出或在该温度范围缓慢地冷却时,出现的材料损坏、性能劣化的现象,通常称之为高温回火脆化。
112、它产生的主要现的材料损坏、性能劣化的现象,通常称之为高温回火脆化。它产生的主要原因是由于钢中的微量不纯元素在原奥氏体晶界偏析,使晶界凝集力下降。原因是由于钢中的微量不纯元素在原奥氏体晶界偏析,使晶界凝集力下降。其特征是沿晶破坏形态、冲击韧性的降低和脆性转变温度向高温侧迁移。除其特征是沿晶破坏形态、冲击韧性的降低和脆性转变温度向高温侧迁移。除化学成分影响外,热处理工艺、加工工艺、强度大小、塑性变形、碳化物形化学成分影响外,热处理工艺、加工工艺、强度大小、塑性变形、碳化物形态、使用时的操作温度等许多因素也都会影响到材料的回火脆性。回火脆化态、使用时的操作温度等许多因素也都会影响到材料的回火脆性。回
113、火脆化是可逆的,将脆化的材料加热到是可逆的,将脆化的材料加热到600600以上急冷,钢材可以恢复原来的韧性;以上急冷,钢材可以恢复原来的韧性;但一旦产生裂纹则是不可逆的。但一旦产生裂纹则是不可逆的。 加氢裂化装置损伤形态加氢裂化装置损伤形态2021/6/1633 5 5、堆焊层剥离、堆焊层剥离 剥离现象产生属于氢脆的范围,堆焊层和母材之间的界面在正常操作过剥离现象产生属于氢脆的范围,堆焊层和母材之间的界面在正常操作过程中积累了比二侧多得多的氢,停工冷却时来不及逸出被冻在界面上。且冷程中积累了比二侧多得多的氢,停工冷却时来不及逸出被冻在界面上。且冷却后的反应器氢不断往界面处浓缩,产生很大的垂直应
114、力,有人测试过大约却后的反应器氢不断往界面处浓缩,产生很大的垂直应力,有人测试过大约有有14kg/mm14kg/mm2 2的垂直应力。加上两者金属的热膨胀系数之差,在冷却时内壁比的垂直应力。加上两者金属的热膨胀系数之差,在冷却时内壁比外壁降温快,产生大的切向应力。由于材料氢脆现象等因素的叠加,在比较外壁降温快,产生大的切向应力。由于材料氢脆现象等因素的叠加,在比较薄弱的部位产生剥离。不锈钢堆焊层的剥离裂纹具有以下特征薄弱的部位产生剥离。不锈钢堆焊层的剥离裂纹具有以下特征 、剥离裂纹出现在不锈钢堆焊层与母材熔合面的堆焊层一侧,沿着生长、剥离裂纹出现在不锈钢堆焊层与母材熔合面的堆焊层一侧,沿着生长
115、在熔合面上粗大奥氏体晶粒的晶界形成和发展,其性质属氢脆断口。在熔合面上粗大奥氏体晶粒的晶界形成和发展,其性质属氢脆断口。 、两条焊道的搭接部位为剥离裂纹最容易出现的部位,剥离裂纹大多为、两条焊道的搭接部位为剥离裂纹最容易出现的部位,剥离裂纹大多为片状,且基本平行于堆焊层的熔合面。片状,且基本平行于堆焊层的熔合面。 、堆焊层剥离裂纹的产生与热壁加氢反应器的制造和使用过程息息相关,、堆焊层剥离裂纹的产生与热壁加氢反应器的制造和使用过程息息相关,制造中影响堆焊层剥离的因素包括堆焊材料,焊接工艺,热处理等,使用中制造中影响堆焊层剥离的因素包括堆焊材料,焊接工艺,热处理等,使用中影响因素主要为操作工况。
116、影响因素主要为操作工况。加氢裂化装置损伤形态加氢裂化装置损伤形态2021/6/1634压力容器无损检测技术进展压力容器无损检测技术进展 1 1 1 1、检测能力、检测精度、检测范围的拓宽和发展:其主要目的就是、检测能力、检测精度、检测范围的拓宽和发展:其主要目的就是、检测能力、检测精度、检测范围的拓宽和发展:其主要目的就是、检测能力、检测精度、检测范围的拓宽和发展:其主要目的就是消除无损检测的检测死角,提高检测的有效性。消除无损检测的检测死角,提高检测的有效性。消除无损检测的检测死角,提高检测的有效性。消除无损检测的检测死角,提高检测的有效性。 、临氢环境下氢致裂纹、堆焊层下再热裂纹、氢致剥离
117、等缺陷超、临氢环境下氢致裂纹、堆焊层下再热裂纹、氢致剥离等缺陷超、临氢环境下氢致裂纹、堆焊层下再热裂纹、氢致剥离等缺陷超、临氢环境下氢致裂纹、堆焊层下再热裂纹、氢致剥离等缺陷超声波检测;声波检测;声波检测;声波检测;、压力容器焊缝和部件高温检测、高温探头的研制和高温、压力容器焊缝和部件高温检测、高温探头的研制和高温、压力容器焊缝和部件高温检测、高温探头的研制和高温、压力容器焊缝和部件高温检测、高温探头的研制和高温耦合剂的研制;耦合剂的研制;耦合剂的研制;耦合剂的研制;、多层热套和多层包扎压力容器超声检测;、多层热套和多层包扎压力容器超声检测;、多层热套和多层包扎压力容器超声检测;、多层热套和多
118、层包扎压力容器超声检测;、压力、压力、压力、压力容器接管角焊缝的超声检测;容器接管角焊缝的超声检测;容器接管角焊缝的超声检测;容器接管角焊缝的超声检测;、实时成象技术;、实时成象技术;、实时成象技术;、实时成象技术;红外检测技术;红外检测技术;红外检测技术;红外检测技术;涡流检测技术;涡流检测技术;涡流检测技术;涡流检测技术;、粗晶材料检测技术。、粗晶材料检测技术。、粗晶材料检测技术。、粗晶材料检测技术。 2 2 2 2、无损检测可靠性的试验研究和评价、无损检测可靠性的试验研究和评价、无损检测可靠性的试验研究和评价、无损检测可靠性的试验研究和评价 对对对对检检检检测测测测结结结结果果果果如如如
119、如何何何何评评评评价价价价,可可可可信信信信度度度度如如如如何何何何,产产产产生生生生第第第第一一一一判判判判断断断断错错错错误误误误和和和和第第第第二二二二判判判判断断断断错误的几率,以根据压力容器的重要程度来确定合适的风险系数。错误的几率,以根据压力容器的重要程度来确定合适的风险系数。错误的几率,以根据压力容器的重要程度来确定合适的风险系数。错误的几率,以根据压力容器的重要程度来确定合适的风险系数。 3 3 3 3、对对对对缺缺缺缺陷陷陷陷三三三三维维维维方方方方向向向向尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的测测测测定定定定,尤尤尤尤其其其其是是是是缺缺缺缺陷陷陷陷自自自自身身身身高高高高度度度度的的的
120、的测测测测定定定定直直直直接接接接涉涉涉涉及及及及到到到到缺缺缺缺陷陷陷陷断断断断裂裂裂裂力力力力学学学学计计计计算算算算和和和和缺缺缺缺陷陷陷陷安安安安全全全全评评评评定定定定结结结结果果果果的的的的可可可可信信信信度度度度,因因因因些些些些更更更更应应应应予予予予以以以以高高高高度重视。度重视。度重视。度重视。 、TOFDTOFDTOFDTOFD技技技技术术术术;、聚聚聚聚焦焦焦焦、窄窄窄窄脉脉脉脉冲冲冲冲探探探探头头头头研研研研制制制制;、各各各各种种种种超超超超声声声声检检检检测测测测方方方方法的试验研究。、法的试验研究。、法的试验研究。、法的试验研究。、 4 4 4 4、利利利利用用
121、用用信信信信号号号号分分分分析析析析和和和和处处处处理理理理从从从从声声声声信信信信号号号号中中中中获获获获取取取取更更更更多多多多的的的的缺缺缺缺陷陷陷陷信信信信息息息息:目目目目前前前前用用用用于于于于无无无无损损损损检检检检测测测测信信信信号号号号分分分分析析析析处处处处理理理理的的的的参参参参数数数数已已已已不不不不仅仅仅仅是是是是时时时时域域域域和和和和频频频频域域域域信信信信号号号号,而而而而且且且且包包包包括括括括幅幅幅幅域域域域、相相相相域域域域和和和和倒倒倒倒频频频频域域域域信信信信号号号号等等等等,对对对对缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的评评评评价价价价参参参参数数数数种种种种类类
122、类类愈愈愈愈透透透透彻彻彻彻,判判判判断断断断就就就就愈愈愈愈准准准准确确确确,因此今后必然要对这方面难予更大的注意。因此今后必然要对这方面难予更大的注意。因此今后必然要对这方面难予更大的注意。因此今后必然要对这方面难予更大的注意。 、声发射技术;、声发射技术;、声发射技术;、声发射技术;、导波技术;、导波技术;、导波技术;、导波技术;声全息技术等。声全息技术等。声全息技术等。声全息技术等。2021/6/1635安全评估与寿命预测技术进展安全评估与寿命预测技术进展n n 七十年代,合肥通用所、北京钢铁研究总院、浙江大学等单位率先将断裂力学七十年代,合肥通用所、北京钢铁研究总院、浙江大学等单位率
123、先将断裂力学七十年代,合肥通用所、北京钢铁研究总院、浙江大学等单位率先将断裂力学七十年代,合肥通用所、北京钢铁研究总院、浙江大学等单位率先将断裂力学用于在用压力容器的缺陷评估与寿命预测,进行了大量的试验研究和国外规范的消用于在用压力容器的缺陷评估与寿命预测,进行了大量的试验研究和国外规范的消用于在用压力容器的缺陷评估与寿命预测,进行了大量的试验研究和国外规范的消用于在用压力容器的缺陷评估与寿命预测,进行了大量的试验研究和国外规范的消化。并编制了我国第一部压力容器缺陷评定规范化。并编制了我国第一部压力容器缺陷评定规范化。并编制了我国第一部压力容器缺陷评定规范化。并编制了我国第一部压力容器缺陷评定
124、规范CVDA-1984CVDA-1984CVDA-1984CVDA-1984,该规范与国外同期的,该规范与国外同期的,该规范与国外同期的,该规范与国外同期的缺陷评定规范(如日本缺陷评定规范(如日本缺陷评定规范(如日本缺陷评定规范(如日本WES-2805WES-2805WES-2805WES-2805、英国、英国、英国、英国BS-PD6493BS-PD6493BS-PD6493BS-PD6493、国际焊接学会、国际焊接学会、国际焊接学会、国际焊接学会IIW-X-749-74IIW-X-749-74IIW-X-749-74IIW-X-749-74等)等)等)等)一样都是建立在以一样都是建立在以一样
125、都是建立在以一样都是建立在以D-MD-MD-MD-M模型和宽板试验为基础的模型和宽板试验为基础的模型和宽板试验为基础的模型和宽板试验为基础的CODCODCODCOD设计曲线基础之上,只是在应变设计曲线基础之上,只是在应变设计曲线基础之上,只是在应变设计曲线基础之上,只是在应变水平接近材料屈服应变值时,水平接近材料屈服应变值时,水平接近材料屈服应变值时,水平接近材料屈服应变值时,CVDACVDACVDACVDA的设计曲线更加安全。的设计曲线更加安全。的设计曲线更加安全。的设计曲线更加安全。n n CVDACVDACVDACVDA主要针对非高应变区的裂纹状缺陷主要针对非高应变区的裂纹状缺陷主要针对
126、非高应变区的裂纹状缺陷主要针对非高应变区的裂纹状缺陷,对体积型缺陷如气孔、夹渣以及接管,对体积型缺陷如气孔、夹渣以及接管,对体积型缺陷如气孔、夹渣以及接管,对体积型缺陷如气孔、夹渣以及接管高应变区缺陷的评估显得过于保守。高应变区缺陷的评估显得过于保守。高应变区缺陷的评估显得过于保守。高应变区缺陷的评估显得过于保守。“七五七五七五七五”攻关期间,劳动部锅检中心与合肥通攻关期间,劳动部锅检中心与合肥通攻关期间,劳动部锅检中心与合肥通攻关期间,劳动部锅检中心与合肥通用所共同对用所共同对用所共同对用所共同对含凹坑、气孔、夹渣等体积型缺陷的压力容器安全性进行了重点研究。含凹坑、气孔、夹渣等体积型缺陷的压
127、力容器安全性进行了重点研究。含凹坑、气孔、夹渣等体积型缺陷的压力容器安全性进行了重点研究。含凹坑、气孔、夹渣等体积型缺陷的压力容器安全性进行了重点研究。“八五八五八五八五”攻关期间,劳动部锅检中心、合肥通用所、华东理工大学、北京航天大学、攻关期间,劳动部锅检中心、合肥通用所、华东理工大学、北京航天大学、攻关期间,劳动部锅检中心、合肥通用所、华东理工大学、北京航天大学、攻关期间,劳动部锅检中心、合肥通用所、华东理工大学、北京航天大学、清华大学等单位在清华大学等单位在清华大学等单位在清华大学等单位在J J J J积分失效评定曲线和通用失效评定曲线为基础的断裂评定方法积分失效评定曲线和通用失效评定曲
128、线为基础的断裂评定方法积分失效评定曲线和通用失效评定曲线为基础的断裂评定方法积分失效评定曲线和通用失效评定曲线为基础的断裂评定方法研究方面、体积型缺陷极限载荷与安定性分析评估技术研究方面、接管高应变区缺研究方面、体积型缺陷极限载荷与安定性分析评估技术研究方面、接管高应变区缺研究方面、体积型缺陷极限载荷与安定性分析评估技术研究方面、接管高应变区缺研究方面、体积型缺陷极限载荷与安定性分析评估技术研究方面、接管高应变区缺陷安全评估方法及综合安全状况等级评定研究陷安全评估方法及综合安全状况等级评定研究陷安全评估方法及综合安全状况等级评定研究陷安全评估方法及综合安全状况等级评定研究等方面取得重大突破。等
129、方面取得重大突破。等方面取得重大突破。等方面取得重大突破。制定新国标。制定新国标。制定新国标。制定新国标。为管检规及容检规奠定技术基础。为管检规及容检规奠定技术基础。为管检规及容检规奠定技术基础。为管检规及容检规奠定技术基础。n n GB/T19624-04 GB/T19624-04 GB/T19624-04 GB/T19624-04在用含缺陷压力容器安全评定对体积性缺陷评定采用了极限在用含缺陷压力容器安全评定对体积性缺陷评定采用了极限在用含缺陷压力容器安全评定对体积性缺陷评定采用了极限在用含缺陷压力容器安全评定对体积性缺陷评定采用了极限载荷与安全性分析为基础的研究成果,对平面缺陷断裂评定采用
130、三级技术路线。载荷与安全性分析为基础的研究成果,对平面缺陷断裂评定采用三级技术路线。载荷与安全性分析为基础的研究成果,对平面缺陷断裂评定采用三级技术路线。载荷与安全性分析为基础的研究成果,对平面缺陷断裂评定采用三级技术路线。n n 1 1 1 1级评定也称初级评定或筛选评定。级评定也称初级评定或筛选评定。级评定也称初级评定或筛选评定。级评定也称初级评定或筛选评定。 2 2 2 2级评定又称常规评定。级评定又称常规评定。级评定又称常规评定。级评定又称常规评定。n n 3 3 3 3级评定又称高级评定,采用级评定又称高级评定,采用级评定又称高级评定,采用级评定又称高级评定,采用EPRIEPRIEP
131、RIEPRI工程优化方法,直接采用工程优化方法,直接采用工程优化方法,直接采用工程优化方法,直接采用J J J J积分为撕裂参量,积分为撕裂参量,积分为撕裂参量,积分为撕裂参量,可以实现从起裂,至有限量撕裂,直至撕裂失稳的全过程断裂分析。三级评定中评可以实现从起裂,至有限量撕裂,直至撕裂失稳的全过程断裂分析。三级评定中评可以实现从起裂,至有限量撕裂,直至撕裂失稳的全过程断裂分析。三级评定中评可以实现从起裂,至有限量撕裂,直至撕裂失稳的全过程断裂分析。三级评定中评定级别越低,则越保守。定级别越低,则越保守。定级别越低,则越保守。定级别越低,则越保守。n n 但是但是但是但是由于由于由于由于“八五
132、八五八五八五”攻关课题没有开展对压力容器材料损伤、高温和介质腐蚀环攻关课题没有开展对压力容器材料损伤、高温和介质腐蚀环攻关课题没有开展对压力容器材料损伤、高温和介质腐蚀环攻关课题没有开展对压力容器材料损伤、高温和介质腐蚀环境影响的研究,因此大大限制了解决实际问题的能力。境影响的研究,因此大大限制了解决实际问题的能力。境影响的研究,因此大大限制了解决实际问题的能力。境影响的研究,因此大大限制了解决实际问题的能力。2021/6/1636安全评估与寿命预测技术进展安全评估与寿命预测技术进展 4 4 4 4、“九五九五九五九五”开展在用重要压力容器寿命预测技术研究课题,重点开展在用重要压力容器寿命预测
133、技术研究课题,重点开展在用重要压力容器寿命预测技术研究课题,重点开展在用重要压力容器寿命预测技术研究课题,重点考虑介质腐蚀和工艺环境对压力容器安全性的影响。考虑介质腐蚀和工艺环境对压力容器安全性的影响。考虑介质腐蚀和工艺环境对压力容器安全性的影响。考虑介质腐蚀和工艺环境对压力容器安全性的影响。 在用压力容器抗应力腐蚀开裂技术研究;在用压力容器抗应力腐蚀开裂技术研究;在用压力容器抗应力腐蚀开裂技术研究;在用压力容器抗应力腐蚀开裂技术研究; 在用压力容器在典型介质中腐蚀疲劳剩余寿命评估技术研究;在用压力容器在典型介质中腐蚀疲劳剩余寿命评估技术研究;在用压力容器在典型介质中腐蚀疲劳剩余寿命评估技术研
134、究;在用压力容器在典型介质中腐蚀疲劳剩余寿命评估技术研究; 典型临氢装置的氢损伤评定与寿命预测技术;典型临氢装置的氢损伤评定与寿命预测技术;典型临氢装置的氢损伤评定与寿命预测技术;典型临氢装置的氢损伤评定与寿命预测技术; 应变疲劳剩余寿命技术研究;应变疲劳剩余寿命技术研究;应变疲劳剩余寿命技术研究;应变疲劳剩余寿命技术研究; 实实实实用用用用延延延延寿寿寿寿技技技技术术术术研研研研究究究究,将将将将表表表表面面面面技技技技术术术术用用用用于于于于压压压压力力力力容容容容器器器器的的的的延延延延寿寿寿寿领领领领域域域域,利利利利用用用用表表表表面改性、表面涂、镀、覆技术隔离或减缓介质环境对压力容
135、器的作用。面改性、表面涂、镀、覆技术隔离或减缓介质环境对压力容器的作用。面改性、表面涂、镀、覆技术隔离或减缓介质环境对压力容器的作用。面改性、表面涂、镀、覆技术隔离或减缓介质环境对压力容器的作用。 19981998199819982000200020002000年年年年,合合合合肥肥肥肥通通通通用用用用机机机机械械械械研研研研究究究究所所所所、锅锅锅锅检检检检中中中中心心心心、华华华华东东东东理理理理工工工工大大大大学学学学、浙浙浙浙江江江江工工工工业业业业大大大大学学学学等等等等单单单单位位位位应应应应用用用用专专专专题题题题组组组组的的的的研研研研究究究究成成成成果果果果,对对对对二二二二
136、十十十十余余余余家家家家大大大大型型型型企企企企业业业业的的的的近近近近千千千千台台台台带带带带缺缺缺缺陷陷陷陷压压压压力力力力容容容容器器器器进进进进行行行行了了了了安安安安全全全全评评评评估估估估,尤尤尤尤其其其其是是是是对对对对四四四四十十十十余余余余台台台台高高高高温温温温高高高高压压压压临临临临氢氢氢氢环环环环境境境境下下下下压压压压力力力力容容容容器器器器,百百百百余余余余台台台台湿湿湿湿H H H H2 2 2 2S S S S环环环环境境境境及及及及无无无无水水水水液液液液氨氨氨氨环环环环境境境境下下下下压压压压力力力力容容容容器器器器,二二二二十十十十余余余余台台台台硝硝硝硝
137、酸酸酸酸盐盐盐盐环环环环境境境境下下下下催催催催化化化化再再再再生生生生器器器器等等等等重重重重要要要要容容容容器器器器的的的的安安安安全全全全评评评评估估估估与与与与综综综综合合合合延延延延寿寿寿寿技技技技术术术术应应应应用用用用取取取取得得得得了了了了重重重重大大大大进展。进展。进展。进展。 目目目目前前前前安安安安全全全全评评评评估估估估与与与与寿寿寿寿命命命命预预预预测测测测技技技技术术术术进进进进展展展展已已已已不不不不单单单单纯纯纯纯是是是是缺缺缺缺陷陷陷陷安安安安全全全全评评评评价价价价的的的的概概概概念念念念,和和和和过过过过去去去去处处处处理理理理问问问问题题题题的的的的性性
138、性性质质质质不不不不同同同同,是是是是目目目目前前前前在在在在用用用用锅锅锅锅炉炉炉炉、压压压压力力力力容容容容器器器器和和和和压压压压力力力力管管管管道道道道在在在在用用用用检检检检验验验验的的的的基基基基础础础础,承承承承压压压压设设设设备备备备检检检检验验验验周周周周期期期期和和和和安安安安全全全全状状状状况况况况等等等等级级级级评评评评定定定定等等等等内内内内容容容容已已已已经经经经深深深深深深深深地地地地溶溶溶溶合合合合在一起。(管检规,容检规)在一起。(管检规,容检规)在一起。(管检规,容检规)在一起。(管检规,容检规)2021/6/1637检验方案检验方案 设设设设备备备备的的的
139、的基基基基本本本本参参参参数数数数:主主主主要要要要包包包包括括括括设设设设计计计计压压压压力力力力、使使使使用用用用压压压压力力力力、设设设设计计计计温温温温度度度度、使使使使用用用用温温温温度度度度、容容容容器器器器结结结结构构构构规规规规格格格格、材材材材质质质质、使使使使用用用用介介介介质质质质、容容容容器器器器类类类类别、保温层。别、保温层。别、保温层。别、保温层。 检验依据:检验依据:检验依据:检验依据: 、压力容器标准体系、压力容器标准体系、压力容器标准体系、压力容器标准体系 、有关的压力容器安全法规、有关的压力容器安全法规、有关的压力容器安全法规、有关的压力容器安全法规 检验准
140、备:检验准备:检验准备:检验准备: 检验质保体系:检验质保体系:检验质保体系:检验质保体系: 、质保体系人员情况:、质保体系人员情况:、质保体系人员情况:、质保体系人员情况: 、质保体系有效运转。、质保体系有效运转。、质保体系有效运转。、质保体系有效运转。 原原原原始始始始资资资资料料料料审审审审查查查查:设设设设计计计计文文文文件件件件图图图图纸纸纸纸、材材材材料料料料质质质质保保保保书书书书、制制制制造造造造质质质质保保保保书书书书、安安安安装装装装质质质质保保保保书书书书、使使使使用用用用工工工工况况况况、实实实实际际际际工工工工艺艺艺艺参参参参数数数数、历历历历次次次次检检检检验验验验
141、报报报报告告告告、修理改造记录和历次事故处理报告。修理改造记录和历次事故处理报告。修理改造记录和历次事故处理报告。修理改造记录和历次事故处理报告。 宏观检验:宏观检验:宏观检验:宏观检验:2021/6/1638检验方案检验方案 超声测厚超声测厚超声测厚超声测厚( ( ( (高温定点测厚高温定点测厚高温定点测厚高温定点测厚) ) ) ) 无无无无损损损损检检检检测测测测:目目目目前前前前压压压压力力力力容容容容器器器器行行行行业业业业强强强强制制制制性性性性使使使使用用用用JB JB JB JB 4730-944730-944730-944730-94标标标标准准准准,包包包包括括括括五五五五大
142、常规检测方法。目前正在修订,拟包括锅炉、压力容器和压力管道部分。大常规检测方法。目前正在修订,拟包括锅炉、压力容器和压力管道部分。大常规检测方法。目前正在修订,拟包括锅炉、压力容器和压力管道部分。大常规检测方法。目前正在修订,拟包括锅炉、压力容器和压力管道部分。 材材材材料料料料检检检检验验验验: : : : 化化化化学学学学成成成成份份份份、金金金金相相相相检检检检验验验验、硬硬硬硬度度度度、铁铁铁铁素素素素体体体体含含含含量量量量检检检检验验验验、晶晶晶晶间间间间腐腐腐腐蚀试验、能谱试验、光谱试验、蚀试验、能谱试验、光谱试验、蚀试验、能谱试验、光谱试验、蚀试验、能谱试验、光谱试验、X X
143、X X、J J J J系数测定、裂纹断口取样等。系数测定、裂纹断口取样等。系数测定、裂纹断口取样等。系数测定、裂纹断口取样等。 强度校核:强度校核:强度校核:强度校核:GB150GB150GB150GB150、JB4732JB4732JB4732JB4732标准等产品标准。标准等产品标准。标准等产品标准。标准等产品标准。 缺陷评定缺陷评定缺陷评定缺陷评定 缺陷处理缺陷处理缺陷处理缺陷处理 水水水水压压压压试试试试验验验验:耐耐耐耐压压压压试试试试验验验验是是是是利利利利用用用用水水水水或或或或其其其其他他他他的的的的加加加加压压压压介介介介质质质质,采采采采用用用用比比比比设设设设计计计计压压
144、压压力力力力高高高高的的的的试试试试验验验验压压压压力力力力对对对对压压压压力力力力容容容容器器器器的的的的焊焊焊焊缝缝缝缝、接接接接管管管管和和和和母母母母材材材材进进进进行行行行一一一一次次次次综综综综合合合合性性性性评评评评价价价价,以以以以验验验验证证证证其其其其整整整整体体体体强强强强度度度度是是是是否否否否满满满满足足足足设设设设计计计计要要要要求求求求(对对对对2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo和和和和3Cr3Cr3Cr3Cr1Mo1Mo1Mo1Mo材材材材料料料料制制制制容容容容器器器器要要要要特别慎重特别慎重特别慎重特别慎重)。)
145、。)。)。 气密性试验气密性试验气密性试验气密性试验 安全附件检验(检验单位校验或是用户自行处理)。安全附件检验(检验单位校验或是用户自行处理)。安全附件检验(检验单位校验或是用户自行处理)。安全附件检验(检验单位校验或是用户自行处理)。 安全状况等级和检验周期的确定(容检规)安全状况等级和检验周期的确定(容检规)安全状况等级和检验周期的确定(容检规)安全状况等级和检验周期的确定(容检规)2021/6/1639不锈钢堆焊层表面裂纹的检验不锈钢堆焊层表面裂纹的检验 1 1 1 1、对对对对于于于于不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢堆堆堆堆焊焊焊焊金金金金属属属属表表表表面面面面裂裂裂裂纹纹纹纹的的的的检检
146、检检验验验验,主主主主要要要要采采采采用用用用目目目目视视视视和和和和渗渗渗渗透透透透检检检检测测测测。首首首首先先先先应应应应找找找找出出出出返返返返修修修修部部部部位位位位,并并并并对对对对返返返返修修修修部部部部位位位位和和和和其其其其它它它它典典典典型型型型部位进行铁素体含量分析部位进行铁素体含量分析部位进行铁素体含量分析部位进行铁素体含量分析。(3(3(3(310%.)10%.) 2 2 2 2、对对对对于于于于铁铁铁铁素素素素体体体体含含含含量量量量较较较较高高高高和和和和返返返返修修修修部部部部位位位位应应应应作作作作为为为为渗渗渗渗透透透透检检检检测测测测的的的的重重重重点点点
147、点( ( ( (渗渗渗渗透透透透检检检检测测测测最最最最好好好好使使使使用用用用核核核核级级级级渗渗渗渗透透透透剂剂剂剂) ) ) )。首首首首先先先先要要要要去去去去掉掉掉掉堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层表表表表面面面面的的的的硬硬硬硬垢垢垢垢,然然然然后后后后做做做做PTPTPTPT,有有有有时时时时一一一一般般般般的的的的着着着着色色色色检检检检查查查查无无无无法法法法发发发发现现现现,只只只只有有有有用用用用荧荧荧荧光光光光检查才比较有效。检查才比较有效。检查才比较有效。检查才比较有效。 3 3 3 3、如如如如果果果果裂裂裂裂纹纹纹纹较较较较小小小小,则则则则用用用用一一一一般般般般的的的
148、的PTPTPTPT检检检检查查查查方方方方法法法法检检检检不不不不出出出出来来来来,除除除除非非非非等等等等到到到到下下下下个个个个检检检检验验验验周周周周期期期期裂裂裂裂纹纹纹纹扩扩扩扩展展展展了了了了才才才才能能能能发发发发现现现现。因因因因此此此此在在在在反反反反应应应应器器器器投投投投用用用用前前前前仔仔仔仔细细细细检检检检查查查查有有有有无无无无制制制制造造造造遗遗遗遗留留留留缺缺缺缺陷陷陷陷,在在在在以以以以后后后后历历历历次次次次检检检检查查查查应应应应以以以以宏宏宏宏观观观观目目目目测测测测检检检检查查查查和和和和PTPTPTPT检检检检查查查查为为为为主主主主,发发发发现现现
149、现裂裂裂裂纹纹纹纹之之之之后后后后应应应应轻轻轻轻轻轻轻轻打打打打磨磨磨磨去去去去除除除除,不不不不要要要要用用用用硬硬硬硬砂轮打磨,以防止产生新的裂纹。砂轮打磨,以防止产生新的裂纹。砂轮打磨,以防止产生新的裂纹。砂轮打磨,以防止产生新的裂纹。 4 4 4 4、如如如如有有有有必必必必要要要要可可可可利利利利用用用用金金金金相相相相检检检检验验验验检检检检出出出出渗渗渗渗透透透透检检检检测测测测无无无无法法法法发发发发现现现现的的的的微微微微裂裂裂裂纹纹纹纹。对对对对于于于于较较较较深深深深的的的的裂裂裂裂纹纹纹纹可可可可采采采采用用用用超超超超声声声声方方方方法法法法确确确确定定定定裂裂裂裂
150、纹纹纹纹的的的的深深深深度度度度( ( ( (扩扩扩扩展展展展到界面的裂纹应重点予以核查到界面的裂纹应重点予以核查到界面的裂纹应重点予以核查到界面的裂纹应重点予以核查) ) ) )并进行安全分析。并进行安全分析。并进行安全分析。并进行安全分析。 5 5 5 5、由于焊接、由于焊接、由于焊接、由于焊接返修工艺比较难控制返修工艺比较难控制返修工艺比较难控制返修工艺比较难控制,一般不进行返修,一般不进行返修,一般不进行返修,一般不进行返修。 2021/6/1640不锈钢堆焊层剥离裂纹的检验不锈钢堆焊层剥离裂纹的检验 1 1 1 1、堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层检检检检验验验验国国国国内内内内已已已已有有
151、有有成成成成熟熟熟熟的的的的经经经经验验验验,堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层下下下下可可可可能能能能进进进进入入入入母母母母材材材材的的的的裂裂裂裂纹纹纹纹探探探探伤伤伤伤技技技技术术术术也也也也在在在在不不不不断断断断的的的的改改改改进进进进,2mm2mm2mm2mm深深深深的的的的裂裂裂裂纹纹纹纹可可可可以以以以较较较较准准准准确确确确地地地地探探探探出出出出。剥剥剥剥离离离离裂裂裂裂纹纹纹纹的的的的检检检检验验验验主主主主要要要要采采采采用用用用超超超超声声声声波波波波方方方方法法法法,一一一一般般般般从从从从筒筒筒筒体体体体外外外外壁壁壁壁采采采采用用用用单单单单晶晶晶晶直直直直探探探探头头
152、头头,也也也也可可可可以以以以从从从从堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层一一一一侧侧侧侧采采采采用用用用双双双双晶晶晶晶直直直直探探探探头头头头来来来来检检检检测测测测。但但但但需需需需要要要要精精精精确确确确定定定定位位位位定定定定量量量量时时时时,应应应应从从从从堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层一一一一侧侧侧侧采采采采用双晶直探头来测定。用双晶直探头来测定。用双晶直探头来测定。用双晶直探头来测定。 2 2 2 2、对对对对于于于于剥剥剥剥离离离离缺缺缺缺陷陷陷陷通通通通常常常常应应应应记记记记录录录录缺缺缺缺陷陷陷陷面面面面积积积积(长长长长宽宽宽宽)和和和和缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的准准准准确确确确位位位位
153、置置置置,以以以以便便便便在在在在使使使使用用用用时时时时进进进进行行行行监监监监控控控控和和和和与与与与以以以以后后后后的的的的开开开开罐罐罐罐检检检检验验验验结果进行对比。结果进行对比。结果进行对比。结果进行对比。 3 3 3 3、检测堆焊层和基板的未结合,采用、检测堆焊层和基板的未结合,采用、检测堆焊层和基板的未结合,采用、检测堆焊层和基板的未结合,采用JB4730JB4730JB4730JB4730标准的标准的标准的标准的T3T3T3T3型试块。型试块。型试块。型试块。 4 4 4 4、检测应从基板或堆焊层一侧进行。如对检测结果有、检测应从基板或堆焊层一侧进行。如对检测结果有、检测应从
154、基板或堆焊层一侧进行。如对检测结果有、检测应从基板或堆焊层一侧进行。如对检测结果有怀疑时,也可从另一侧进行补充检测。采用双晶直探头检测怀疑时,也可从另一侧进行补充检测。采用双晶直探头检测怀疑时,也可从另一侧进行补充检测。采用双晶直探头检测怀疑时,也可从另一侧进行补充检测。采用双晶直探头检测时应在工件表面按时应在工件表面按时应在工件表面按时应在工件表面按90909090方向进行两次扫查。方向进行两次扫查。方向进行两次扫查。方向进行两次扫查。 2021/6/1641热壁加氢反应器主焊缝的检验热壁加氢反应器主焊缝的检验 1 1 1 1、对对对对于于于于主主主主焊焊焊焊缝缝缝缝来来来来说说说说,由由由
155、由于于于于筒筒筒筒体体体体母母母母材材材材和和和和焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化,造造造造成成成成韧韧韧韧性性性性降降降降低低低低,一一一一些些些些较较较较小小小小的的的的缺缺缺缺陷陷陷陷就就就就有有有有可可可可能能能能得得得得到到到到较较较较快快快快的的的的扩扩扩扩展展展展而而而而引引引引起起起起反反反反应应应应器器器器失失失失效效效效,而而而而热热热热壁壁壁壁加加加加氢氢氢氢反反反反应应应应器器器器的的的的强强强强度度度度主主主主要要要要是是是是由由由由筒筒筒筒体体体体母母母母材材材材和和和和主主主主焊焊焊焊缝缝缝缝来来来来保保保保证证证证的的的的。因此对反应器主
156、焊缝的检测要求相应就比较高。因此对反应器主焊缝的检测要求相应就比较高。因此对反应器主焊缝的检测要求相应就比较高。因此对反应器主焊缝的检测要求相应就比较高。 2 2 2 2、对对对对于于于于主主主主焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的检检检检验验验验主主主主要要要要从从从从外外外外壁壁壁壁进进进进行行行行。通通通通常常常常首首首首先先先先应应应应对对对对焊焊焊焊缝缝缝缝进进进进行行行行100%100%100%100%的的的的磁磁磁磁探探探探,再再再再对对对对超超超超声声声声扫扫扫扫查查查查区区区区域域域域进进进进行行行行100%100%100%100%直直直直探探探探头头头头扫扫扫扫查查查查,然然然然后后后
157、后利利利利用用用用K1K1K1K1、K1.5K1.5K1.5K1.5探探探探头头头头进进进进行行行行两两两两次次次次重重重重复复复复扫扫扫扫查查查查,必必必必要要要要时时时时还还还还应应应应采采采采用用用用手手手手工工工工串串串串列列列列扫扫扫扫查查查查,以以以以检检检检出出出出垂垂垂垂直直直直表表表表面面面面的的的的缺缺缺缺陷陷陷陷。现现现现场场场场实实实实际际际际检检检检测测测测时时时时应应应应适适适适当当当当提提提提高高高高检检检检测灵敏度以保证不放过较小的缺陷。测灵敏度以保证不放过较小的缺陷。测灵敏度以保证不放过较小的缺陷。测灵敏度以保证不放过较小的缺陷。 3 3 3 3、由由由由于于
158、于于锻锻锻锻焊焊焊焊结结结结构构构构热热热热壁壁壁壁加加加加氢氢氢氢反反反反应应应应器器器器的的的的壁壁壁壁厚厚厚厚比比比比较较较较大大大大一一一一般般般般在在在在200 200 200 200 mmmmmmmm左左左左右右右右,一一一一般般般般的的的的超超超超声声声声波波波波检检检检测测测测试试试试块块块块已已已已不不不不能能能能满满满满 足足足足 要要要要 求求求求 , 因因因因 此此此此 需需需需 采采采采 用用用用 JB/T4730JB/T4730JB/T4730JB/T4730标标标标 准准准准 的的的的 CSK-CSK-CSK-CSK-AAAA(ASMEASMEASMEASME、J
159、ISJISJISJIS的的的的RB-4RB-4RB-4RB-4)试块。)试块。)试块。)试块。 2021/6/1642堆焊层开裂和皮下裂纹的检验堆焊层开裂和皮下裂纹的检验1 1 1 1、在在在在降降降降低低低低氢氢氢氢浓浓浓浓度度度度的的的的基基基基础础础础上上上上,将将将将检检检检验验验验重重重重点点点点放放放放在在在在堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的检检检检验方面,以防止较小的缺陷在氢脆的环境下快速扩展。验方面,以防止较小的缺陷在氢脆的环境下快速扩展。验方面,以防止较小的缺陷在氢脆的环境下快速扩展。验方面,以防止较小的缺陷在氢脆的环境下快速扩展。2 2 2 2、通通通通常常
160、常常利利利利用用用用超超超超声声声声检检检检测测测测来来来来达达达达到到到到该该该该要要要要求求求求,利利利利用用用用纵纵纵纵波波波波斜斜斜斜探探探探头头头头由由由由外外外外壁壁壁壁检检检检测测测测堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层皮皮皮皮下下下下裂裂裂裂纹纹纹纹,利利利利用用用用双双双双斜斜斜斜探探探探头头头头由由由由内内内内壁壁壁壁进进进进行行行行补补补补充充充充检检检检验验验验,同同同同时时时时利利利利用用用用双双双双晶晶晶晶直直直直探探探探头头头头由由由由内内内内壁壁壁壁检检检检测测测测堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层内内内内缺缺缺缺陷陷陷陷,以以以以消消消消除除除除氢氢氢氢脆脆脆脆开裂和皮下裂纹的危险
161、性。开裂和皮下裂纹的危险性。开裂和皮下裂纹的危险性。开裂和皮下裂纹的危险性。 2021/6/1643堆焊层开裂和皮下裂纹的检验堆焊层开裂和皮下裂纹的检验 3 3 3 3、从从从从堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层侧侧侧侧进进进进行行行行检检检检测测测测,用用用用于于于于堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层缺缺缺缺陷陷陷陷检检检检测测测测的的的的试试试试块块块块采采采采用用用用JB4730JB4730JB4730JB4730标标标标准准准准的的的的T1T1T1T1型型型型试试试试块块块块,基基基基板板板板厚厚厚厚度度度度T T T T可可可可以以以以适适适适量量量量减减减减小小小小,但但但但至至至至少少少少应为堆焊层
162、厚度的两倍,应为堆焊层厚度的两倍,应为堆焊层厚度的两倍,应为堆焊层厚度的两倍, T1 T1 T1 T1型试块如图所示。型试块如图所示。型试块如图所示。型试块如图所示。 4 4 4 4、从从从从基基基基板板板板侧侧侧侧进进进进行行行行检检检检测测测测,用用用用于于于于堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层缺缺缺缺陷陷陷陷检检检检测测测测的的的的试试试试块块块块采采采采用用用用T2T2T2T2型型型型试试试试块块块块,试试试试块块块块基基基基板板板板厚厚厚厚度度度度T T T T与与与与被被被被检检检检基基基基板板板板的的的的厚厚厚厚度度度度差差差差不不不不得得得得超超超超过过过过10%10%10%10%。T2
163、T2T2T2型试块如图所示。型试块如图所示。型试块如图所示。型试块如图所示。 2021/6/1644硫化物应力腐蚀开裂检验硫化物应力腐蚀开裂检验 TP321不锈钢焊管不锈钢焊管相脆化检验相脆化检验 1 1 1 1、奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢硫硫硫硫化化化化物物物物应应应应力力力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀开开开开裂裂裂裂的的的的检检检检验验验验一一一一般般般般说说说说可可可可采采采采用用用用荧荧荧荧光光光光着着着着色色色色检检检检测测测测和和和和涡涡涡涡流流流流检检检检测测测测。对对对对于于于于渗渗渗渗透透透透检检检检测测测测很很很很难难难难发发发发现现现现的的的的一一一一些微细裂
164、纹,也可以利用金相检验来发现和评价。些微细裂纹,也可以利用金相检验来发现和评价。些微细裂纹,也可以利用金相检验来发现和评价。些微细裂纹,也可以利用金相检验来发现和评价。 2 2 2 2、TP321TP321TP321TP321材料的焊接直缝管,规格材料的焊接直缝管,规格材料的焊接直缝管,规格材料的焊接直缝管,规格8 8 8 816161616英寸,厚度英寸,厚度英寸,厚度英寸,厚度2626262640mm40mm40mm40mm。由于现场焊接环缝需要做。由于现场焊接环缝需要做。由于现场焊接环缝需要做。由于现场焊接环缝需要做900900900900稳定化处理,采用局稳定化处理,采用局稳定化处理,
165、采用局稳定化处理,采用局部保温加热的办法。在临近环缝的管子原来的直缝焊接区上部保温加热的办法。在临近环缝的管子原来的直缝焊接区上部保温加热的办法。在临近环缝的管子原来的直缝焊接区上部保温加热的办法。在临近环缝的管子原来的直缝焊接区上有一个有一个有一个有一个500500500500850850850850的温度梯度,正好落在的温度梯度,正好落在的温度梯度,正好落在的温度梯度,正好落在347347347347焊缝材料的焊缝材料的焊缝材料的焊缝材料的相生成敏感区。相生成敏感区。相生成敏感区。相生成敏感区。相是由焊缝中的相是由焊缝中的相是由焊缝中的相是由焊缝中的相铁素体转化来的。从相铁素体转化来的。从
166、相铁素体转化来的。从相铁素体转化来的。从取样的试件中发现。温度在取样的试件中发现。温度在取样的试件中发现。温度在取样的试件中发现。温度在300300300300800800800800范围的焊接金属韧性范围的焊接金属韧性范围的焊接金属韧性范围的焊接金属韧性下降显著,但长期处于临氢条件下,有可能在管子吸氢量较下降显著,但长期处于临氢条件下,有可能在管子吸氢量较下降显著,但长期处于临氢条件下,有可能在管子吸氢量较下降显著,但长期处于临氢条件下,有可能在管子吸氢量较大的内壁产生大的内壁产生大的内壁产生大的内壁产生相脆化。而一旦冷却速度过快(一般大于反相脆化。而一旦冷却速度过快(一般大于反相脆化。而一
167、旦冷却速度过快(一般大于反相脆化。而一旦冷却速度过快(一般大于反应器的冷却速度),在应力集中处产生氢致裂纹或腐蚀。一应器的冷却速度),在应力集中处产生氢致裂纹或腐蚀。一应器的冷却速度),在应力集中处产生氢致裂纹或腐蚀。一应器的冷却速度),在应力集中处产生氢致裂纹或腐蚀。一般说可采用荧光着色检测和涡流检测。对于渗透检测很难发般说可采用荧光着色检测和涡流检测。对于渗透检测很难发般说可采用荧光着色检测和涡流检测。对于渗透检测很难发般说可采用荧光着色检测和涡流检测。对于渗透检测很难发现的一些微细裂纹,也可以利用金相检验来发现和评价。现的一些微细裂纹,也可以利用金相检验来发现和评价。现的一些微细裂纹,也
168、可以利用金相检验来发现和评价。现的一些微细裂纹,也可以利用金相检验来发现和评价。 2021/6/1645加氢反应器铸造不锈钢脆化检验加氢反应器铸造不锈钢脆化检验 1 1 1 1、长期服役在、长期服役在、长期服役在、长期服役在316316316316到到到到594594594594的奥氏体不锈钢铸件,会引的奥氏体不锈钢铸件,会引的奥氏体不锈钢铸件,会引的奥氏体不锈钢铸件,会引起脆化,其特征是硬度增加,在等于或低于使用温度时延伸起脆化,其特征是硬度增加,在等于或低于使用温度时延伸起脆化,其特征是硬度增加,在等于或低于使用温度时延伸起脆化,其特征是硬度增加,在等于或低于使用温度时延伸率和韧性下降。夏
169、比率和韧性下降。夏比率和韧性下降。夏比率和韧性下降。夏比V V V V型缺口冲击韧性值会显著降低。型缺口冲击韧性值会显著降低。型缺口冲击韧性值会显著降低。型缺口冲击韧性值会显著降低。 2 2 2 2、铸态的不锈钢阀门采用铸态的不锈钢阀门采用铸态的不锈钢阀门采用铸态的不锈钢阀门采用1Cr18Ni91Cr18Ni91Cr18Ni91Cr18Ni9材料(奥氏体组织材料(奥氏体组织材料(奥氏体组织材料(奥氏体组织20202020左右的铁素体),属于亚稳态奥氏体不锈钢。当使用中左右的铁素体),属于亚稳态奥氏体不锈钢。当使用中左右的铁素体),属于亚稳态奥氏体不锈钢。当使用中左右的铁素体),属于亚稳态奥氏体
170、不锈钢。当使用中有氢扩散到钢中至晶格膨胀,带来很大的附加应力,且氢有有氢扩散到钢中至晶格膨胀,带来很大的附加应力,且氢有有氢扩散到钢中至晶格膨胀,带来很大的附加应力,且氢有有氢扩散到钢中至晶格膨胀,带来很大的附加应力,且氢有上坡扩散规律,导致部分奥氏体向马氏体转变。上坡扩散规律,导致部分奥氏体向马氏体转变。上坡扩散规律,导致部分奥氏体向马氏体转变。上坡扩散规律,导致部分奥氏体向马氏体转变。使材料的磁使材料的磁使材料的磁使材料的磁性量增加,当马氏体相变量到某一临界值时,便产生应力腐性量增加,当马氏体相变量到某一临界值时,便产生应力腐性量增加,当马氏体相变量到某一临界值时,便产生应力腐性量增加,当
171、马氏体相变量到某一临界值时,便产生应力腐蚀破裂。蚀破裂。蚀破裂。蚀破裂。 3 3 3 3、对已经铁磁量增加的材料,可以通过热处理的办法恢、对已经铁磁量增加的材料,可以通过热处理的办法恢、对已经铁磁量增加的材料,可以通过热处理的办法恢、对已经铁磁量增加的材料,可以通过热处理的办法恢复。复。复。复。 4 4 4 4、应以宏观目测检查为主,辅以局部、应以宏观目测检查为主,辅以局部、应以宏观目测检查为主,辅以局部、应以宏观目测检查为主,辅以局部PTPTPTPT检查。发现裂纹检查。发现裂纹检查。发现裂纹检查。发现裂纹之后应轻轻打磨去除,不要用硬砂轮打磨,以防止产生新的之后应轻轻打磨去除,不要用硬砂轮打磨
172、,以防止产生新的之后应轻轻打磨去除,不要用硬砂轮打磨,以防止产生新的之后应轻轻打磨去除,不要用硬砂轮打磨,以防止产生新的裂纹。如有必要可利用金相检验检出渗透检测无法发现的微裂纹。如有必要可利用金相检验检出渗透检测无法发现的微裂纹。如有必要可利用金相检验检出渗透检测无法发现的微裂纹。如有必要可利用金相检验检出渗透检测无法发现的微裂纹。发现的表面裂纹一般应打磨消除,对于较深的裂纹可裂纹。发现的表面裂纹一般应打磨消除,对于较深的裂纹可裂纹。发现的表面裂纹一般应打磨消除,对于较深的裂纹可裂纹。发现的表面裂纹一般应打磨消除,对于较深的裂纹可采用超声方法确定裂纹的深度并进行安全性分析。采用超声方法确定裂纹
173、的深度并进行安全性分析。采用超声方法确定裂纹的深度并进行安全性分析。采用超声方法确定裂纹的深度并进行安全性分析。2021/6/1646梯形槽法兰槽底园角处裂纹检验梯形槽法兰槽底园角处裂纹检验 1 1 1 1、早期反应器破坏事例中不少涉及主法兰梯形槽法兰裂纹,、早期反应器破坏事例中不少涉及主法兰梯形槽法兰裂纹,、早期反应器破坏事例中不少涉及主法兰梯形槽法兰裂纹,、早期反应器破坏事例中不少涉及主法兰梯形槽法兰裂纹,裂纹均发生在梯形槽底园角处,严重的可以深入母材。分析裂纹均发生在梯形槽底园角处,严重的可以深入母材。分析裂纹均发生在梯形槽底园角处,严重的可以深入母材。分析裂纹均发生在梯形槽底园角处,严
174、重的可以深入母材。分析原因可以归纳为原因可以归纳为原因可以归纳为原因可以归纳为堆焊层堆焊层堆焊层堆焊层相脆化和不锈钢母材的氢脆联合作相脆化和不锈钢母材的氢脆联合作相脆化和不锈钢母材的氢脆联合作相脆化和不锈钢母材的氢脆联合作用,在槽底应力集中的地方开裂。用,在槽底应力集中的地方开裂。用,在槽底应力集中的地方开裂。用,在槽底应力集中的地方开裂。加大槽底园角之后解决了加大槽底园角之后解决了加大槽底园角之后解决了加大槽底园角之后解决了这个问题,但是长期运行的反应器仍有开裂的危险。除反应这个问题,但是长期运行的反应器仍有开裂的危险。除反应这个问题,但是长期运行的反应器仍有开裂的危险。除反应这个问题,但是
175、长期运行的反应器仍有开裂的危险。除反应器以外,其它设备及工艺管线大量采用这种刚性密封的梯形器以外,其它设备及工艺管线大量采用这种刚性密封的梯形器以外,其它设备及工艺管线大量采用这种刚性密封的梯形器以外,其它设备及工艺管线大量采用这种刚性密封的梯形垫。垫。垫。垫。 2 2 2 2、不少公司采用缠绕式的平垫用于、不少公司采用缠绕式的平垫用于、不少公司采用缠绕式的平垫用于、不少公司采用缠绕式的平垫用于CL1500CL1500CL1500CL1500和和和和CL2500CL2500CL2500CL2500等级的等级的等级的等级的法兰取得了很好的效果。法兰取得了很好的效果。法兰取得了很好的效果。法兰取得
176、了很好的效果。 3 3 3 3、停工检修对密封面进行、停工检修对密封面进行、停工检修对密封面进行、停工检修对密封面进行PTPTPTPT检查和法兰侧面用检查和法兰侧面用检查和法兰侧面用检查和法兰侧面用UTUTUTUT检查裂纹。检查裂纹。检查裂纹。检查裂纹。在条件许可时用膨胀石墨缠绕垫片取代现有的梯形垫密封结在条件许可时用膨胀石墨缠绕垫片取代现有的梯形垫密封结在条件许可时用膨胀石墨缠绕垫片取代现有的梯形垫密封结在条件许可时用膨胀石墨缠绕垫片取代现有的梯形垫密封结构。一旦出现密封面裂纹应立即处理,轻微的裂纹可以用砂构。一旦出现密封面裂纹应立即处理,轻微的裂纹可以用砂构。一旦出现密封面裂纹应立即处理,
177、轻微的裂纹可以用砂构。一旦出现密封面裂纹应立即处理,轻微的裂纹可以用砂纸去除,严重的、不可修复的应在法兰槽上堆焊金属再进行纸去除,严重的、不可修复的应在法兰槽上堆焊金属再进行纸去除,严重的、不可修复的应在法兰槽上堆焊金属再进行纸去除,严重的、不可修复的应在法兰槽上堆焊金属再进行加工加工加工加工2021/6/1647热壁加氢反应器安全分析热壁加氢反应器安全分析 1 1 1 1、不锈钢堆焊层表面裂纹的扩展模式及安全分析、不锈钢堆焊层表面裂纹的扩展模式及安全分析、不锈钢堆焊层表面裂纹的扩展模式及安全分析、不锈钢堆焊层表面裂纹的扩展模式及安全分析 裂裂裂裂纹纹纹纹从从从从热热热热壁壁壁壁加加加加氢氢氢
178、氢反反反反应应应应器器器器堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层的的的的表表表表面面面面向向向向内内内内部部部部扩扩扩扩展展展展,扩扩扩扩展展展展较较较较为为为为严严严严重重重重的的的的表表表表面面面面裂裂裂裂纹纹纹纹会会会会穿穿穿穿透透透透347347347347堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层,大大大大部部部部分分分分中中中中止止止止在在在在347347347347与与与与309309309309堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层的的的的界界界界面面面面上上上上。比比比比较较较较浅浅浅浅的的的的表表表表面面面面裂裂裂裂纹纹纹纹打打打打磨磨磨磨消消消消除除除除,深深深深的的的的表表表表面面面面裂裂裂裂纹纹纹纹测测测测定定定
179、定深深深深度度度度。对对对对于于于于接接接接近近近近穿穿穿穿透透透透309309309309堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层的的的的表表表表面面面面裂裂裂裂纹纹纹纹应应应应监监监监控。对接近母材的裂纹扩展模式进行分析研究。控。对接近母材的裂纹扩展模式进行分析研究。控。对接近母材的裂纹扩展模式进行分析研究。控。对接近母材的裂纹扩展模式进行分析研究。 提提提提高高高高反反反反应应应应器器器器的的的的最最最最低低低低升升升升压压压压温温温温度度度度,和和和和采采采采用用用用合合合合理理理理的的的的开开开开、停停停停工工工工程程程程序。序。序。序。 2 2 2 2、不锈钢堆焊层剥离裂纹的安全分析、不锈钢堆焊层
180、剥离裂纹的安全分析、不锈钢堆焊层剥离裂纹的安全分析、不锈钢堆焊层剥离裂纹的安全分析 、不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层剥剥剥剥离离离离是是是是使使使使用用用用中中中中内内内内壁壁壁壁不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层产产产产生生生生的的的的主主主主要要要要缺缺缺缺陷陷陷陷。国国国国内内内内、外外外外对对对对剥剥剥剥离离离离现现现现象象象象进进进进行行行行了了了了研研研研究究究究,确确确确认认认认剥剥剥剥离离离离使使使使裂裂裂裂纹纹纹纹不不不不会会会会向向向向母母母母材材材材扩扩扩扩展展展展,而而而而是是是是平平平平行行行行于于于于二二二二者者者者的的的的表表表表面
181、面面面。由由由由于于于于堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层仅仅仅仅仅仅仅仅解解解解决决决决设设设设备备备备的的的的腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀而而而而不不不不承承承承受受受受材材材材料料料料的的的的强强强强度度度度,因因因因而而而而不不不不会会会会对对对对反反反反应应应应器器器器强强强强度构成威胁。度构成威胁。度构成威胁。度构成威胁。 、剥离性能和扩展速率进行研究。、剥离性能和扩展速率进行研究。、剥离性能和扩展速率进行研究。、剥离性能和扩展速率进行研究。2021/6/1648热壁加氢反应器安全分析热壁加氢反应器安全分析 3 3 3 3、热壁加氢反应器回火脆化的安全分析、热壁加氢反应器回火脆化的安全分析、热壁加氢反应
182、器回火脆化的安全分析、热壁加氢反应器回火脆化的安全分析 热热热热壁壁壁壁加加加加氢氢氢氢反反反反应应应应器器器器制制制制造造造造时时时时就就就就应应应应减减减减少少少少杂杂杂杂质质质质元元元元素素素素,降降降降低低低低X X X X、J J J J系系系系数数数数。应应应应测测测测定定定定制制制制造造造造时时时时的的的的VTr40VTr40VTr40VTr402.5VTr402.5VTr402.5VTr402.5VTr40数数数数值值值值,使使使使其其其其38383838(100F100F100F100F)。使使使使用用用用中中中中应应应应进进进进行行行行挂挂挂挂片片片片,定定定定期期期期检检
183、检检验验验验其其其其回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化程程程程度度度度。没没没没有有有有挂挂挂挂片片片片的的的的可可可可与与与与相相相相同同同同或或或或类似的产品比较。类似的产品比较。类似的产品比较。类似的产品比较。 4 4 4 4、氢脆开裂的安全分析、氢脆开裂的安全分析、氢脆开裂的安全分析、氢脆开裂的安全分析 研研研研究究究究资资资资料料料料报报报报导导导导,拉拉拉拉伸伸伸伸强强强强度度度度为为为为550550550550650Mpa650Mpa650Mpa650Mpa的的的的材材材材料料料料,临临临临氢氢氢氢环环环环境境境境中中中中的的的的断断断断裂裂裂裂韧韧韧韧性性性性K K K KISC
184、CISCCISCCISCC100100100100。当当当当2 2 2 225Cr25Cr25Cr25Cr1Mo1Mo1Mo1Mo钢钢钢钢产产产产生生生生回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化之之之之后后后后,抵抵抵抵御御御御氢氢氢氢致致致致开开开开裂裂裂裂的的的的能能能能力力力力将将将将会会会会明明明明显显显显降降降降低低低低,在在在在应应应应力力力力高高高高度度度度集集集集中中中中的的的的部部部部位位位位,开开开开、停停停停工工工工时时时时容容容容易易易易产产产产生生生生氢氢氢氢致致致致开开开开裂裂裂裂。使使使使用用用用中中中中应应应应进进进进行行行行挂挂挂挂片片片片,定定定定期期期期检检检检验
185、验验验其其其其回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化程程程程度度度度。没没没没有有有有挂挂挂挂片片片片的的的的可可可可与与与与相相相相同同同同或或或或类类类类似似似似的的的的产品比较。产品比较。产品比较。产品比较。2021/6/1649检验实例检验实例 福建炼油化工有限公司福建炼油化工有限公司福建炼油化工有限公司福建炼油化工有限公司R-4001R-4001R-4001R-4001加氢精制反应器加氢精制反应器加氢精制反应器加氢精制反应器 1 1 1 1、主主主主要要要要技技技技术术术术参参参参数数数数: : : :容容容容器器器器规规规规格格格格:2600260026002600(110+5110+5
186、110+5110+5)19716197161971619716;容容容容器器器器类类类类别别别别:三三三三类类类类;设设设设计计计计压压压压力力力力:8.63 8.63 8.63 8.63 Mpa Mpa Mpa Mpa 设设设设计计计计温温温温度度度度:435 435 435 435 操操操操作作作作压压压压力力力力:7.55 7.55 7.55 7.55 MPaMPaMPaMPa;操操操操作作作作温温温温度度度度:409409409409;投投投投用用用用日日日日期期期期:1993199319931993年年年年9 9 9 9月月月月;主主主主体体体体材材材材质质质质: 2.25Cr-2.
187、25Cr-2.25Cr-2.25Cr-1Mo+309L+347L 1Mo+309L+347L 1Mo+309L+347L 1Mo+309L+347L 介介介介 质质质质:催催催催化化化化柴柴柴柴油油油油、焦焦焦焦化化化化柴柴柴柴油油油油、H H H H2 2 2 2、H H H H2 2 2 2S(1.2%)S(1.2%)S(1.2%)S(1.2%);公公公公称称称称壁壁壁壁厚厚厚厚:封封封封头头头头90mm90mm90mm90mm;筒筒筒筒体体体体104mm104mm104mm104mm;堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层厚厚厚厚度度度度7 7 7 78mm8mm8mm8mm;本本本本次次次次检检检检
188、验验验验为为为为首首首首次次次次开开开开罐罐罐罐检检检检验。验。验。验。 2 2 2 2、检检检检验验验验内内内内容容容容:、检检检检验验验验前前前前准准准准备备备备工工工工作作作作;、宏宏宏宏观观观观检检检检验验验验;、壁壁壁壁厚厚厚厚测测测测定定定定;、磁磁磁磁粉粉粉粉检检检检测测测测;、渗渗渗渗透透透透检检检检测测测测; 、上上上上、下下下下封封封封头头头头及及及及人人人人孔孔孔孔内内内内壁壁壁壁堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层表表表表面面面面进进进进行行行行20%20%20%20%的的的的抽抽抽抽查查查查;、筒筒筒筒体体体体内内内内壁壁壁壁凸凸凸凸台台台台部部部部位位位位100%100%100
189、%100%检检检检测测测测、人人人人孔孔孔孔法法法法兰兰兰兰密密密密封封封封面面面面及及及及金金金金属属属属密密密密封封封封垫垫垫垫100%100%100%100%;、接接接接管管管管法法法法兰兰兰兰密密密密封封封封面面面面100%100%100%100%。、超超超超声声声声检检检检测测测测:对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝100%100%100%100%超超超超声声声声检检检检测测测测, , , ,用用用用直直直直探探探探头头头头、K1K1K1K1和和和和K1.5K1.5K1.5K1.5斜斜斜斜探探探探头头头头进进进进行行行行多多多多方方方方向向向向扫扫扫扫查查查查。凸凸凸凸台台台台超超超超
190、声声声声检检检检测测测测,用用用用直直直直探探探探头头头头确确确确定定定定凸凸凸凸台台台台的的的的位位位位置置置置。用用用用直直直直探探探探头头头头、K1K1K1K1、K1.5K1.5K1.5K1.5斜斜斜斜探探探探头头头头进进进进行行行行多多多多方方方方向向向向扫扫扫扫查查查查。重重重重点点点点是是是是检检检检查查查查凸凸凸凸台台台台拐拐拐拐角角角角部部部部位位位位。堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层内内内内和和和和界界界界面面面面超超超超声声声声检检检检测测测测,从从从从反反反反应应应应器器器器外外外外壁壁壁壁检检检检测测测测时时时时应应应应采采采采用用用用直直直直探探探探头头头头、窄窄窄窄脉脉脉脉
191、冲冲冲冲探探探探头头头头,如如如如有有有有必必必必要要要要应应应应从从从从反反反反应应应应器器器器内内内内壁壁壁壁采采采采用用用用双双双双晶晶晶晶探探探探头头头头进进进进行行行行验验验验证证证证。堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层层层层层下下下下缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的超超超超声声声声检检检检测测测测,从从从从反反反反应应应应器器器器外外外外壁壁壁壁检检检检测测测测时时时时应应应应采采采采用用用用K1K1K1K1斜斜斜斜探探探探头头头头和和和和K1K1K1K1纵纵纵纵波波波波斜斜斜斜探探探探头头头头进进进进行行行行检检检检测测测测。人人人人孔孔孔孔主主主主螺螺螺螺栓栓栓栓的的的的超超超超声声声声检检检检
192、测测测测。 、材材材材料料料料检检检检验验验验:硬硬硬硬度度度度测测测测定定定定、堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层铁铁铁铁素素素素体体体体含含含含量量量量测测测测定定定定、X X X X、J J J J系系系系数数数数分分分分析析析析测测测测定定定定、金金金金相相相相组织分析。组织分析。组织分析。组织分析。 2021/6/1650检验实例检验实例 大连大连大连大连WEPECWEPECWEPECWEPEC重油加氢高压分离器(重油加氢高压分离器(重油加氢高压分离器(重油加氢高压分离器(1-V-011-V-011-V-011-V-01)检验)检验)检验)检验 主主主主要要要要技技技技术术术术参参参参数数数数
193、:该该该该压压压压力力力力容容容容器器器器系系系系1988198819881988年年年年由由由由日日日日本本本本引引引引进进进进的的的的旧旧旧旧设设设设备备备备,1974197419741974年年年年由日本制造,在国外已运行(包括停用)计由日本制造,在国外已运行(包括停用)计由日本制造,在国外已运行(包括停用)计由日本制造,在国外已运行(包括停用)计16161616年。年。年。年。 容容容容器器器器规规规规格格格格:3084308430843084(186+3186+3186+3186+35 5 5 5)/ / / /(111+3111+3111+3111+35 5 5 5)13292 1
194、3292 13292 13292 mmmmmmmm;主主主主体体体体材材材材质质质质:SA387-Dn+TP347LSA387-Dn+TP347LSA387-Dn+TP347LSA387-Dn+TP347L(堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层);设设设设计计计计压压压压力力力力:1616161647 47 47 47 Mpa Mpa Mpa Mpa ;设设设设计计计计温温温温度度度度:427427427427;操操操操作作作作压压压压力力力力:1313131362MPa62MPa62MPa62MPa;操操操操作作作作温温温温度度度度:380380380380;介介介介质质质质:重重重重油油油油、H H
195、H H2 2 2 2、H H H H2 2 2 2S(1.2%)S(1.2%)S(1.2%)S(1.2%);公称壁厚:封头;公称壁厚:封头;公称壁厚:封头;公称壁厚:封头90mm90mm90mm90mm;筒体;筒体;筒体;筒体104mm104mm104mm104mm;堆焊层厚度约为;堆焊层厚度约为;堆焊层厚度约为;堆焊层厚度约为7 7 7 78mm8mm8mm8mm。 历次检验情况历次检验情况历次检验情况历次检验情况 1989198919891989年年年年吉吉吉吉林林林林化化化化学学学学工工工工业业业业公公公公司司司司检检检检验验验验,1989198919891989年年年年中中中中石石石石
196、化化化化总总总总公公公公司司司司北北北北京京京京院院院院重重重重新新新新设设设设计计计计。1993199319931993年年年年大大大大连连连连锅锅锅锅检检检检所所所所进进进进行行行行安安安安全全全全性性性性能能能能检检检检验验验验: 1994199419941994年年年年大大大大连连连连在在在在用用用用压压压压力力力力容容容容器器器器技技技技术术术术鉴鉴鉴鉴定定定定委委委委员员员员会会会会将将将将安安安安全全全全状状状状况况况况等等等等级级级级定定定定为为为为3 3 3 3级级级级,检检检检验验验验周周周周期期期期两两两两年年年年。1996199619961996年年年年中中中中国国国国
197、石石石石化化化化工工工工程程程程公公公公司司司司设备质量检测中心进行检验。设备质量检测中心进行检验。设备质量检测中心进行检验。设备质量检测中心进行检验。1998199819981998年年年年4 4 4 4月抚顺石化设备所进行检验。月抚顺石化设备所进行检验。月抚顺石化设备所进行检验。月抚顺石化设备所进行检验。 无无无无损损损损探探探探伤伤伤伤检检检检测测测测结结结结果果果果:除除除除下下下下封封封封头头头头与与与与筒筒筒筒体体体体连连连连接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝被被被被裙裙裙裙座座座座遮遮遮遮挡挡挡挡无无无无法法法法检检检检测测测测外外外外,容容容容器器器器对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝外外
198、外外表表表表面面面面和和和和内内内内部部部部均均均均未未未未发发发发现现现现有有有有超超超超标标标标缺缺缺缺陷陷陷陷和和和和按按按按标标标标准准准准规规规规定定定定需需需需要要要要记记记记录录录录的的的的缺缺缺缺陷陷陷陷。也也也也未未未未发发发发现现现现堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层层层层层下下下下裂裂裂裂纹纹纹纹和和和和剥剥剥剥离离离离超超超超标标标标缺缺缺缺陷陷陷陷。壳壳壳壳体体体体实实实实测测测测壁壁壁壁厚厚厚厚均均均均大大大大于于于于图图图图纸纸纸纸名名名名义义义义厚厚厚厚度度度度,内内内内壁壁壁壁堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层厚厚厚厚度度度度3.83.83.83.86.8mm6.8mm6.8mm
199、6.8mm,总总总总体体体体质质质质量量量量较较较较好好好好,能能能能有有有有效效效效地地地地保保保保护护护护基基基基材材材材不不不不受受受受高高高高温温温温H H H H2 2 2 2S S S S的的的的腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀和和和和减减减减弱弱弱弱高高高高温温温温氢氢氢氢向向向向2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo钢钢钢钢的的的的渗渗渗渗透透透透,在在在在上上上上封封封封头头头头与与与与筒筒筒筒体体体体连连连连接接接接部部部部位位位位存存存存在在在在局局局局部部部部均均均均匀匀匀匀腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀、点点点点蚀蚀蚀蚀孔孔孔孔和和和和7 7 7 7处处处
200、处表表表表面面面面裂裂裂裂纹纹纹纹等等等等严严严严重重重重缺缺缺缺陷陷陷陷(深度不超过(深度不超过(深度不超过(深度不超过3mm3mm3mm3mm),对基材的承载强度尚未构成损伤。),对基材的承载强度尚未构成损伤。),对基材的承载强度尚未构成损伤。),对基材的承载强度尚未构成损伤。 2021/6/1651检验实例检验实例 容容容容器器器器主主主主体体体体基基基基材材材材为为为为2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo钢钢钢钢,板板板板材材材材和和和和锻锻锻锻件件件件的的的的化化化化学学学学成成成成份份份份分分分分别别别别符符符符合合合合ASMEASMEA
201、SMEASME的的的的SA387DNSA387DNSA387DNSA387DN和和和和SA336F22SA336F22SA336F22SA336F22标标标标准准准准要要要要求求求求。基基基基材材材材对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝化化化化学学学学成成成成份份份份与与与与母母母母材材材材基基基基本本本本一一一一致致致致。母母母母材材材材(板板板板和和和和锻锻锻锻件件件件)的的的的硬硬硬硬度度度度,符符符符合合合合标标标标准准准准要要要要求求求求,焊焊焊焊缝缝缝缝金金金金属属属属及及及及其其其其热热热热影影影影响响响响区区区区的的的的硬硬硬硬度度度度(在在在在200200200200249HB2
202、49HB249HB249HB)多多多多数数数数测测测测试试试试点点点点偏偏偏偏高高高高。这这这这对对对对抗抗抗抗回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化性性性性能能能能不不不不利利利利。母母母母材材材材和和和和焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的显显显显微微微微组组组组织织织织,均均均均为回火脆化敏感性较低的贝氏体组织。为回火脆化敏感性较低的贝氏体组织。为回火脆化敏感性较低的贝氏体组织。为回火脆化敏感性较低的贝氏体组织。 按按按按化化化化学学学学成成成成份份份份和和和和微微微微量量量量元元元元素素素素含含含含量量量量判判判判定定定定回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化敏敏敏敏感感感感性性性性系系系系数数数数J J J
203、 J、X X X X符符符符合合合合要要要要求求求求,但但但但与与与与九九九九十十十十年年年年代代代代的的的的设设设设计计计计要要要要求求求求相相相相比比比比,有有有有较较较较大大大大差差差差距距距距(见见见见表表表表)。在在在在经经经经历历历历近近近近20202020年年年年运运运运行行行行以以以以后后后后,无无无无论论论论母母母母材材材材或或或或焊焊焊焊缝缝缝缝金金金金属属属属的的的的回回回回火火火火脆脆脆脆化化化化量量量量,目目目目前前前前尚尚尚尚无无无无法法法法定定定定量量量量检检检检测测测测。因因因因此此此此在在在在今今今今后后后后使使使使用用用用过过过过程程程程中中中中,应应应应对
204、焊缝金属及基材材质的回火脆性问题予以重视。对焊缝金属及基材材质的回火脆性问题予以重视。对焊缝金属及基材材质的回火脆性问题予以重视。对焊缝金属及基材材质的回火脆性问题予以重视。 内内内内壁壁壁壁堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层为为为为SUS43SUS43SUS43SUS43(TP347TP347TP347TP347)不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢,化化化化学学学学成成成成份份份份符符符符合合合合标标标标准准准准要要要要求求求求,堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层的的的的铁铁铁铁素体含量,绝大多数在素体含量,绝大多数在素体含量,绝大多数在素体含量,绝大多数在2 2 2 24%4%4%4%。 96969696年年年年发发发
205、发现现现现内内内内壁壁壁壁堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层裂裂裂裂纹纹纹纹以以以以来来来来,已已已已有有有有近近近近三三三三年年年年时时时时间间间间,此此此此次次次次检检检检验验验验未未未未发发发发现现现现有有有有明明明明显显显显的的的的变化,据以上分析,该变化,据以上分析,该变化,据以上分析,该变化,据以上分析,该1-V-011-V-011-V-011-V-01热高压分离器可以继续使用。热高压分离器可以继续使用。热高压分离器可以继续使用。热高压分离器可以继续使用。 允允允允许许许许操操操操作作作作参参参参数数数数为为为为:操操操操作作作作压压压压力力力力:13.62MPa13.62MPa13.62M
206、Pa13.62MPa;操操操操作作作作温温温温度度度度:380380380380;工工工工作作作作介介介介质质质质:生生生生成成成成油油油油、H H H H2 2 2 2、H H H H2 2 2 2S S S S安全状况等级为安全状况等级为安全状况等级为安全状况等级为3 3 3 3级。下次检验日期:级。下次检验日期:级。下次检验日期:级。下次检验日期:2002200220022002年年年年9 9 9 9月月月月 回火脆化系数回火脆化系数回火脆化系数回火脆化系数板材板材板材板材锻件锻件锻件锻件焊缝焊缝焊缝焊缝七十年代七十年代七十年代七十年代九十年代九十年代九十年代九十年代J J(%)1121
207、12158158117117186186153153168168200200100100X X(ppmppm)141419191717222217172020252515152021/6/1652检验实例检验实例 大连大连大连大连WEPECWEPECWEPECWEPEC催化重整反应器(催化重整反应器(催化重整反应器(催化重整反应器(R204R204R204R204)检验:)检验:)检验:)检验: 主主主主要要要要技技技技术术术术参参参参数数数数:该该该该压压压压力力力力容容容容器器器器系系系系1988198819881988年年年年由由由由日日日日本本本本引引引引进进进进的的的的旧旧旧旧设设设
208、设备备备备,1974197419741974年年年年由日本制造,在国外已运行(包括停用)计由日本制造,在国外已运行(包括停用)计由日本制造,在国外已运行(包括停用)计由日本制造,在国外已运行(包括停用)计16161616年。年。年。年。 容器规格:容器规格:容器规格:容器规格:S323230.2mmS323230.2mmS323230.2mmS323230.2mm;容器类别:三类;主体材质:;容器类别:三类;主体材质:;容器类别:三类;主体材质:;容器类别:三类;主体材质:SA204ASA204ASA204ASA204A; 设设设设计计计计压压压压力力力力:2 2 2 22 2 2 2 Mpa
209、MpaMpaMpa;设设设设计计计计壁壁壁壁温温温温:350350350350; 操操操操作作作作压压压压力力力力:2 2 2 20MPa0MPa0MPa0MPa; 介介介介质质质质温温温温度:度:度:度:530530530530;隔热层:;隔热层:;隔热层:;隔热层:150mm150mm150mm150mm;介质:油汽、;介质:油汽、;介质:油汽、;介质:油汽、H H H H2 2 2 2。 检验结论检验结论检验结论检验结论 球球球球壳壳壳壳0.5Mo0.5Mo0.5Mo0.5Mo钢钢钢钢,包包包包括括括括对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝和和和和接接接接管管管管母母母母材材材材(SA387C
210、SA387CSA387CSA387C)的的的的材材材材质质质质,出出出出现现现现局局局局部部部部劣劣劣劣化化化化。钢钢钢钢显显显显微微微微组组组组织织织织珠珠珠珠光光光光体体体体内内内内碳碳碳碳化化化化物物物物球球球球化化化化并并并并有有有有碳碳碳碳化化化化物物物物在在在在晶晶晶晶界界界界聚聚聚聚集集集集,有有有有的的的的部部部部位位位位珠光体形态基本已消失,有的部位渗碳体分解出现了石墨化倾向。珠光体形态基本已消失,有的部位渗碳体分解出现了石墨化倾向。珠光体形态基本已消失,有的部位渗碳体分解出现了石墨化倾向。珠光体形态基本已消失,有的部位渗碳体分解出现了石墨化倾向。 在在在在R-204R-20
211、4R-204R-204球球球球壳壳壳壳上上上上,查查查查出出出出球球球球壳壳壳壳对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝C C C C4 4 4 4和和和和B B B B1 1 1 1的的的的焊焊焊焊缝缝缝缝区区区区,发发发发现现现现渗渗渗渗碳碳碳碳体体体体分分分分解解解解有有有有石石石石墨墨墨墨化化化化倾倾倾倾向向向向的的的的材材材材质质质质劣劣劣劣化化化化现现现现象象象象。由由由由于于于于缺缺缺缺乏乏乏乏材材材材料料料料劣劣劣劣化化化化后后后后性性性性能能能能数数数数据据据据,因因因因此此此此在在在在焊焊焊焊缝中查出的超标缺陷已失去进一步断裂力学分析评定的材质基础。缝中查出的超标缺陷已失去进一步断
212、裂力学分析评定的材质基础。缝中查出的超标缺陷已失去进一步断裂力学分析评定的材质基础。缝中查出的超标缺陷已失去进一步断裂力学分析评定的材质基础。 此此此此外外外外,据据据据美美美美国国国国石石石石油油油油学学学学会会会会提提提提供供供供的的的的经经经经验验验验,这这这这四四四四台台台台反反反反应应应应器器器器的的的的操操操操作作作作温温温温度度度度和和和和压压压压力力力力正正正正处处处处于于于于NelsonNelsonNelsonNelson曲曲曲曲线线线线的的的的事事事事故故故故多多多多发发发发区区区区范范范范围围围围,因因因因此此此此高高高高温温温温氢氢氢氢腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀对对对对0.5Mo
213、0.5Mo0.5Mo0.5Mo钢钢钢钢的的的的内内内内部部部部损损损损伤伤伤伤必必必必须须须须引引引引起起起起重重重重视视视视,在在在在对对对对球球球球壳壳壳壳板板板板的的的的抽抽抽抽查查查查中中中中,超超超超声声声声波波波波检检检检测测测测发发发发现现现现了了了了钢钢钢钢板板板板内内内内部部部部的的的的许许许许多多多多缺缺缺缺陷陷陷陷反反反反射射射射波波波波,是是是是钢钢钢钢板板板板内内内内的的的的冶冶冶冶金金金金缺缺缺缺陷陷陷陷还还还还是是是是伴伴伴伴有有有有氢氢氢氢腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀损损损损伤伤伤伤的的的的冶冶冶冶金金金金缺缺缺缺陷陷陷陷,目目目目前从技术上还难以分辨。前从技术上还难以分辨
214、。前从技术上还难以分辨。前从技术上还难以分辨。 根根根根据据据据以以以以上上上上从从从从容容容容器器器器外外外外部部部部检检检检验验验验后后后后的的的的初初初初步步步步评评评评定定定定结结结结论论论论,安安安安全全全全状状状状况况况况等等等等级级级级暂暂暂暂定定定定为为为为4 4 4 4级级级级,待待待待2001200120012001年对内壁检验结果出来后,再正式评定安全状况等级。年对内壁检验结果出来后,再正式评定安全状况等级。年对内壁检验结果出来后,再正式评定安全状况等级。年对内壁检验结果出来后,再正式评定安全状况等级。2021/6/1653检验实例检验实例 齐鲁石化公司齐鲁石化公司齐鲁石
215、化公司齐鲁石化公司R-1360R-1360R-1360R-1360热壁加氢反应器的检验热壁加氢反应器的检验热壁加氢反应器的检验热壁加氢反应器的检验 主要技术参数主要技术参数主要技术参数主要技术参数 容器规格:容器规格:容器规格:容器规格:4000400040004000(251+7.5251+7.5251+7.5251+7.5)28300283002830028300;容器类别:三类;容器类别:三类;容器类别:三类;容器类别:三类; 主主主主 体体体体 材材材材 质质质质 : 封封封封 头头头头 锻锻锻锻 件件件件 3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B 3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B 3Cr
216、-1Mo-1/4V-Ti-B 3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B +309L+347L+309L+347L+309L+347L+309L+347L;(SA336-F3VWSA336-F3VWSA336-F3VWSA336-F3VW)(137+7.5137+7.5137+7.5137+7.5);筒筒筒筒体体体体钢钢钢钢板板板板3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B 3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B 3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B 3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B +309L+347L+309L+347L+309L+347L+309L+347L;(;(;(;(SA542C.CL.4awSA54
217、2C.CL.4awSA542C.CL.4awSA542C.CL.4aw)()()()(251+7.5251+7.5251+7.5251+7.5) 设设设设计计计计压压压压力力力力:18.94Mpa18.94Mpa18.94Mpa18.94Mpa; 设设设设计计计计温温温温度度度度:454454454454; 操操操操作作作作压压压压力力力力:18.0 18.0 18.0 18.0 MPaMPaMPaMPa; 操操操操作作作作温温温温度度度度:445445445445;投投投投用用用用日日日日期期期期:1993199319931993年年年年9 9 9 9月月月月;介介介介 质质质质:催催催催化
218、化化化柴柴柴柴油油油油、焦焦焦焦化化化化柴柴柴柴油油油油、H H H H2 2 2 2、H H H H2 2 2 2S(1.2%)S(1.2%)S(1.2%)S(1.2%);保保保保温温温温层层层层:微微微微孔孔孔孔硅硅硅硅酸钙,厚度为酸钙,厚度为酸钙,厚度为酸钙,厚度为180mm180mm180mm180mm;本次检验为首次开罐检验。;本次检验为首次开罐检验。;本次检验为首次开罐检验。;本次检验为首次开罐检验。 变化情况变化情况变化情况变化情况 、使用温度高出、使用温度高出、使用温度高出、使用温度高出50505050; 、增加、增加、增加、增加V V V V元素焊接性能降低;元素焊接性能降低
219、;元素焊接性能降低;元素焊接性能降低; 、筒筒筒筒体体体体钢钢钢钢板板板板(SA542C.CL.4awSA542C.CL.4awSA542C.CL.4awSA542C.CL.4aw)和和和和封封封封头头头头锻锻锻锻件件件件(SA336-F3VWSA336-F3VWSA336-F3VWSA336-F3VW)的化学成分不一致(的化学成分不一致(的化学成分不一致(的化学成分不一致(P P P P、S S S S含量)。含量)。含量)。含量)。2021/6/1654检验实例检验实例 中中中中石石石石化化化化金金金金陵陵陵陵分分分分公公公公司司司司联联联联合合合合柴柴柴柴油油油油加加加加氢氢氢氢反反反反
220、应应应应器器器器(R101R101R101R101)于于于于99999999年年年年9 9 9 9月月月月出出出出厂厂厂厂,2000200020002000年年年年7 7 7 7月月月月28282828日日日日投投投投入入入入使使使使用用用用。主主主主要要要要技技技技术术术术参参参参数数数数:容容容容器器器器类类类类别别别别:三三三三类类类类;设设设设计计计计压压压压力力力力:6.4MPa6.4MPa6.4MPa6.4MPa;最最最最高高高高工工工工作作作作压压压压力力力力:6.0MPa6.0MPa6.0MPa6.0MPa;设设设设计计计计温温温温度度度度 : 435435435435; 最最
221、最最 高高高高 工工工工 作作作作 温温温温 度度度度 : 420420420420; 耐耐耐耐 压压压压 试试试试 验验验验 压压压压 力力力力 :8.3MPa8.3MPa8.3MPa8.3MPa( 卧卧卧卧 ) ; 工工工工 作作作作 介介介介 质质质质 : 柴柴柴柴 油油油油 、 H H H H2 2 2 2S S S S、 H H H H2 2 2 2等等等等 ; 材材材材 质质质质 :SA387MGr11CL2SA387MGr11CL2SA387MGr11CL2SA387MGr11CL2UB309LUB309LUB309LUB309LUB347LUB347LUB347LUB347L堆
222、堆堆堆焊焊焊焊;规规规规格格格格:3600360036003600(104104104104(70707070)6.56.56.56.5)27448274482744827448;制制制制造造造造单单单单位位位位:南南南南京京京京大大大大化化化化机。机。机。机。 2004200420042004年年年年6 6 6 6月月月月进进进进行行行行首首首首次次次次内内内内外外外外部部部部检检检检验验验验,在在在在反反反反应应应应器器器器外外外外壁壁壁壁H6H6H6H6环环环环缝缝缝缝MTMTMTMT发发发发现现现现裂裂裂裂纹纹纹纹15151515处处处处(单单单单个个个个裂裂裂裂纹纹纹纹长长长长度度度
223、度2 2 2 2570mm570mm570mm570mm),处处处处在在在在焊焊焊焊缝缝缝缝上上上上下下下下熔熔熔熔合合合合线线线线区区区区域域域域,打打打打磨磨磨磨最最最最深深深深2.5mm2.5mm2.5mm2.5mm,并并并并圆圆圆圆滑滑滑滑过过过过渡渡渡渡;H6H6H6H6环环环环焊焊焊焊缝缝缝缝与与与与其其其其它它它它环环环环焊焊焊焊缝缝缝缝相相相相比比比比较较较较热热热热影影影影响响响响区区区区(HAZHAZHAZHAZ)较较较较宽宽宽宽、粗粗粗粗晶晶晶晶区区区区晶晶晶晶粒粒粒粒度度度度大大大大1 1 1 12 2 2 2级级级级。裂裂裂裂纹纹纹纹产产产产生生生生于于于于热热热热影
224、影影影响响响响区区区区的的的的粗粗粗粗晶晶晶晶区区区区和和和和细细细细晶晶晶晶区区区区交交交交接接接接处处处处,走走走走向向向向大大大大体体体体平平平平行行行行焊焊焊焊道道道道,微微微微观观观观曲曲曲曲折折折折,断断断断续续续续交交交交替替替替,边边边边缘缘缘缘光光光光滑滑滑滑,穿穿穿穿、沿沿沿沿晶晶晶晶并并并并存存存存。H6H6H6H6环环环环缝缝缝缝为为为为合合合合拢拢拢拢缝缝缝缝,是是是是采采采采用用用用远远远远红红红红外外外外板板板板局局局局部部部部加加加加热热热热进进进进行行行行中中中中间间间间消消消消应应应应力力力力热处理的。此外在热处理的。此外在热处理的。此外在热处理的。此外在H
225、4H4H4H4环缝环缝环缝环缝UTUTUTUT发现内部埋藏超标缺陷发现内部埋藏超标缺陷发现内部埋藏超标缺陷发现内部埋藏超标缺陷1 1 1 1处。处。处。处。 处处处处理理理理情情情情况况况况:主主主主体体体体材材材材料料料料和和和和焊焊焊焊接接接接材材材材料料料料符符符符合合合合要要要要求求求求,裂裂裂裂纹纹纹纹是是是是制制制制造造造造工工工工艺艺艺艺控控控控制制制制不不不不严严严严等等等等因因因因素素素素产产产产生生生生的的的的,安安安安全全全全状状状状况况况况等等等等级级级级定定定定为为为为3 3 3 3级级级级,下下下下次次次次全全全全面检验周期定面检验周期定面检验周期定面检验周期定3
226、3 3 3年。运行一年后进行高温在线磁粉检测。年。运行一年后进行高温在线磁粉检测。年。运行一年后进行高温在线磁粉检测。年。运行一年后进行高温在线磁粉检测。 2021/6/1655检验实例检验实例 换换换换热热热热器器器器是是是是石石石石化化化化行行行行业业业业使使使使用用用用十十十十分分分分广广广广泛泛泛泛的的的的热热热热量量量量交交交交换换换换设设设设备备备备,一一一一般般般般地地地地说说说说重重重重量量量量在在在在石石石石化化化化装装装装置置置置中中中中约约约约占占占占设设设设备备备备总总总总重重重重量量量量的的的的30%30%30%30%。管管管管壳壳壳壳式式式式换换换换热热热热器器器器
227、在在在在换换换换热热热热设设设设备备备备中中中中约约约约占占占占70%70%70%70%,其其其其余余余余30%30%30%30%主主主主要要要要为为为为各各各各类类类类高高高高效效效效紧紧紧紧凑凑凑凑式式式式换换换换热热热热器器器器、新新新新型型型型热热热热管管管管热热热热泵泵泵泵和和和和蓄蓄蓄蓄热热热热器器器器。福福福福建建建建炼炼炼炼化化化化加加加加氢氢氢氢装装装装置置置置E-4003E-4003E-4003E-40031 1 1 1反反反反应应应应物物物物与混氢原料油换热器主要技术参数:与混氢原料油换热器主要技术参数:与混氢原料油换热器主要技术参数:与混氢原料油换热器主要技术参数: 容
228、容容容器器器器规规规规格格格格:1000568197:1000568197:1000568197:1000568197;设设设设计计计计压压压压力力力力:管管管管程程程程9 9 9 93MPa3MPa3MPa3MPa;壳壳壳壳程程程程101010103 3 3 3 MPaMPaMPaMPa;设设设设计计计计温温温温度度度度:管管管管程程程程430430430430;壳壳壳壳程程程程400400400400;操操操操作作作作压压压压力力力力:管管管管程程程程7.26MPa7.26MPa7.26MPa7.26MPa;壳壳壳壳程程程程8.44 8.44 8.44 8.44 MPaMPaMPaMPa;
229、操操操操作作作作温温温温度度度度:管管管管程程程程252252252252;壳壳壳壳程程程程190190190190;公公公公称称称称壁壁壁壁厚厚厚厚:封封封封头头头头60mm60mm60mm60mm;筒筒筒筒体体体体56mm56mm56mm56mm;材材材材质质质质:管管管管程程程程2.25Cr-1Mo+00Cr25Ni13+00Cr20Ni10Nb2.25Cr-1Mo+00Cr25Ni13+00Cr20Ni10Nb2.25Cr-1Mo+00Cr25Ni13+00Cr20Ni10Nb2.25Cr-1Mo+00Cr25Ni13+00Cr20Ni10Nb;壳壳壳壳程程程程:SA387GR22CL
230、2SA387GR22CL2SA387GR22CL2SA387GR22CL2;设设设设计计计计单单单单位位位位:北北北北京京京京设设设设计计计计院院院院;制制制制造造造造单单单单位位位位:金金金金重重重重;93939393年年年年9 9 9 9月投用;介质:壳程:混氢月投用;介质:壳程:混氢月投用;介质:壳程:混氢月投用;介质:壳程:混氢 原料油;管程:反应物。原料油;管程:反应物。原料油;管程:反应物。原料油;管程:反应物。 检检检检验验验验:磁磁磁磁粉粉粉粉检检检检测测测测发发发发现现现现马马马马鞍鞍鞍鞍式式式式支支支支座座座座垫垫垫垫板板板板因因因因制制制制造造造造时时时时没没没没有有有有
231、留留留留出出出出气气气气孔孔孔孔,板板板板与与与与母母母母材材材材有有有有大大大大片片片片撕撕撕撕裂裂裂裂,经经经经打打打打磨磨磨磨深深深深3 3 3 38mm8mm8mm8mm。渗渗渗渗透透透透检检检检测测测测发发发发现现现现管管管管箱箱箱箱内内内内壁壁壁壁不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢隔隔隔隔板板板板有有有有网网网网状状状状裂裂裂裂纹纹纹纹。X X X X、J J J J系系系系数数数数分分分分析析析析测测测测定定定定数数数数值值值值合合合合格。对检查出的裂纹部位进行金相组织分析。格。对检查出的裂纹部位进行金相组织分析。格。对检查出的裂纹部位进行金相组织分析。格。对检查出的裂纹部位进行金相组织分
232、析。 根根根根据据据据检检检检验验验验结结结结果果果果,对对对对换换换换热热热热器器器器进进进进行行行行综综综综合合合合分分分分析析析析、评评评评定定定定,确确确确定定定定该该该该设设设设备安全状况等级为备安全状况等级为备安全状况等级为备安全状况等级为3 3 3 3级,下次检验周期为级,下次检验周期为级,下次检验周期为级,下次检验周期为3 3 3 3年。年。年。年。 2021/6/1656检验实例检验实例 福建炼化公司加氢重整装置进料福建炼化公司加氢重整装置进料福建炼化公司加氢重整装置进料福建炼化公司加氢重整装置进料/ / / /产物立式换热器,主要产物立式换热器,主要产物立式换热器,主要产物
233、立式换热器,主要技术参数:进口温度技术参数:进口温度技术参数:进口温度技术参数:进口温度540/485540/485540/485540/485,出口温度,出口温度,出口温度,出口温度200 200 200 200 左右,材左右,材左右,材左右,材质质质质SA387GR22CL2SA387GR22CL2SA387GR22CL2SA387GR22CL2,最高压力为,最高压力为,最高压力为,最高压力为1.57/2.06MPa1.57/2.06MPa1.57/2.06MPa1.57/2.06MPa,壁厚为,壁厚为,壁厚为,壁厚为16mm16mm16mm16mm。介质为油气、介质为油气、介质为油气、介
234、质为油气、H H H H2 2 2 2、汽油。、汽油。、汽油。、汽油。91919191年抚顺机械厂制造。年抚顺机械厂制造。年抚顺机械厂制造。年抚顺机械厂制造。93939393年投用。年投用。年投用。年投用。 2004 2004 2004 2004年在使用中发现泄漏现象。年在使用中发现泄漏现象。年在使用中发现泄漏现象。年在使用中发现泄漏现象。2005200520052005年年年年2 2 2 2月开罐渗透检测月开罐渗透检测月开罐渗透检测月开罐渗透检测发现换热器下管板有十几处管束部位的母材开裂,下管板厚发现换热器下管板有十几处管束部位的母材开裂,下管板厚发现换热器下管板有十几处管束部位的母材开裂,
235、下管板厚发现换热器下管板有十几处管束部位的母材开裂,下管板厚度为度为度为度为63mm63mm63mm63mm,材质为,材质为,材质为,材质为15CrMo15CrMo15CrMo15CrMo,根据操作工艺该处温度,根据操作工艺该处温度,根据操作工艺该处温度,根据操作工艺该处温度200 200 200 200 左左左左右。经壳体处加水测试,有好几处管子与管子相联部位母材右。经壳体处加水测试,有好几处管子与管子相联部位母材右。经壳体处加水测试,有好几处管子与管子相联部位母材右。经壳体处加水测试,有好几处管子与管子相联部位母材已裂穿,无法再使用,定购新设备需用已裂穿,无法再使用,定购新设备需用已裂穿,
236、无法再使用,定购新设备需用已裂穿,无法再使用,定购新设备需用11111111个月。个月。个月。个月。 现场处理:下管板有多根管穿入,现场处理:下管板有多根管穿入,现场处理:下管板有多根管穿入,现场处理:下管板有多根管穿入,15CrMo15CrMo15CrMo15CrMo材料返修后无法材料返修后无法材料返修后无法材料返修后无法进行该部位的整体热处理,普通的焊接返修无法进行。进行该部位的整体热处理,普通的焊接返修无法进行。进行该部位的整体热处理,普通的焊接返修无法进行。进行该部位的整体热处理,普通的焊接返修无法进行。 1 1 1 1、在管板开裂部位,用沙轮开出坡口采用、在管板开裂部位,用沙轮开出坡
237、口采用、在管板开裂部位,用沙轮开出坡口采用、在管板开裂部位,用沙轮开出坡口采用A302A302A302A302奥氏体不奥氏体不奥氏体不奥氏体不锈钢焊条焊补堵漏。根据锈钢焊条焊补堵漏。根据锈钢焊条焊补堵漏。根据锈钢焊条焊补堵漏。根据99999999容规该情况可不做热处理。容规该情况可不做热处理。容规该情况可不做热处理。容规该情况可不做热处理。 2 2 2 2、在管板开裂部位,用沙轮开出坡口采用进口堵漏剂在、在管板开裂部位,用沙轮开出坡口采用进口堵漏剂在、在管板开裂部位,用沙轮开出坡口采用进口堵漏剂在、在管板开裂部位,用沙轮开出坡口采用进口堵漏剂在该部位粘接固化。该部位粘接固化。该部位粘接固化。该
238、部位粘接固化。 同时采用带锥度的聚四氟棒料将有泄漏的管子堵死。现场同时采用带锥度的聚四氟棒料将有泄漏的管子堵死。现场同时采用带锥度的聚四氟棒料将有泄漏的管子堵死。现场同时采用带锥度的聚四氟棒料将有泄漏的管子堵死。现场首先采用第二种方法堵漏,如果不行,再采用第一方案。目首先采用第二种方法堵漏,如果不行,再采用第一方案。目首先采用第二种方法堵漏,如果不行,再采用第一方案。目首先采用第二种方法堵漏,如果不行,再采用第一方案。目前设备运转良好。前设备运转良好。前设备运转良好。前设备运转良好。2021/6/1657加氢反应器在线和不卸催化剂检测加氢反应器在线和不卸催化剂检测 在在济济南南炼炼油油厂厂、辽
239、辽阳阳炼炼油油厂厂、茂茂名名石石化化、长长岭岭炼炼油油厂厂等等四四家家企企业业对对十十余余台台加加氢氢反反应应器器进进行行了了进进行行了了带带温温带带压压在在线线检检测测。大大连连、辽辽化化、茂茂名名、济济南南等等石石化化企企业业的的加加氢氢裂裂化化、加加氢氢精精制制的的热热壁壁加加氢氢反反应应器器在在停停机机不不卸卸料料的的情情况况下下进进行行了了安安全全检检测测。抚抚顺顺石石化化、吉吉化化、独独山山子子石石化化、林林源源炼炼油油、福福建建炼炼化化等等中中石石油油、中中石石化化企企业业已已有有意意向向邀邀请请合合肥肥失失效效分分析析中中心心开开展展加加氢氢反反应应器器停工不卸料检测。停工不卸
240、料检测。2021/6/1658高温超声检测高温超声检测l 早期主要研究热钢板、高温锻件的超声波检测,开发了用早期主要研究热钢板、高温锻件的超声波检测,开发了用 l水冷却的超声波探头,电磁声探头。水冷却的超声波探头,电磁声探头。 其后,研究高温焊缝缺其后,研究高温焊缝缺 l陷检测技术。德国、美国已有商用横波高温探头、高温耦合陷检测技术。德国、美国已有商用横波高温探头、高温耦合 l剂出售。国内过去所做工作主要是高温状态下的超声波测剂出售。国内过去所做工作主要是高温状态下的超声波测 厚。厚。温度变化对衰减的影响温度变化对衰减的影响2021/6/1659高温超声检测现场应用高温超声检测现场应用 1 1
241、 1 1、催化装置沉降器、催化装置沉降器、催化装置沉降器、催化装置沉降器-再生器在线检测再生器在线检测再生器在线检测再生器在线检测n n 设备壁温设备壁温设备壁温设备壁温70707070200200200200、壁厚、壁厚、壁厚、壁厚2020202032mm32mm32mm32mm;内有;内有;内有;内有100100100100150mm150mm150mm150mm隔热隔热隔热隔热耐磨衬里自耐磨衬里自耐磨衬里自耐磨衬里自90909090年代以来年代以来年代以来年代以来, , , ,相继发生应力腐蚀开裂在线超声波检相继发生应力腐蚀开裂在线超声波检相继发生应力腐蚀开裂在线超声波检相继发生应力腐蚀
242、开裂在线超声波检测测测测, , , ,有无裂纹、裂纹部位、裂纹大小。有无裂纹、裂纹部位、裂纹大小。有无裂纹、裂纹部位、裂纹大小。有无裂纹、裂纹部位、裂纹大小。n n 2 2 2 2、预加氢反应器裂纹监控、预加氢反应器裂纹监控、预加氢反应器裂纹监控、预加氢反应器裂纹监控n n 介质温度介质温度介质温度介质温度330330330330、壁厚、壁厚、壁厚、壁厚48mm,48mm,48mm,48mm,复合板。定期检修发现复合板。定期检修发现复合板。定期检修发现复合板。定期检修发现4 4 4 4条横向条横向条横向条横向裂纹裂纹裂纹裂纹, , , ,制造周期制造周期制造周期制造周期1 1 1 1年,经评定
243、后监控使用定期对年,经评定后监控使用定期对年,经评定后监控使用定期对年,经评定后监控使用定期对4 4 4 4条裂纹进行在条裂纹进行在条裂纹进行在条裂纹进行在线监控线监控线监控线监控, , , ,每月一次。每月一次。每月一次。每月一次。1 1 1 1年半后更换年半后更换年半后更换年半后更换n n 3 3 3 3、转化气高温管线在线检测、转化气高温管线在线检测、转化气高温管线在线检测、转化气高温管线在线检测n n 温度温度温度温度400400400400、规格、规格、规格、规格32510mm32510mm32510mm32510mm,原为,原为,原为,原为15CrMo15CrMo15CrMo15C
244、rMo,后改为,后改为,后改为,后改为1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti,99999999年投用。年投用。年投用。年投用。2001200120012001年年年年 对管道泄漏点周围区域进行对管道泄漏点周围区域进行对管道泄漏点周围区域进行对管道泄漏点周围区域进行带温、带压超声波检测,在带温、带压超声波检测,在带温、带压超声波检测,在带温、带压超声波检测,在4 4 4 4个区域发现大量环向裂纹,但未个区域发现大量环向裂纹,但未个区域发现大量环向裂纹,但未个区域发现大量环向裂纹,但未穿透壁厚穿透壁厚穿透壁厚穿透壁厚. . . . 4 4 4 4、ARDS
245、ARDSARDSARDS工艺管线在线检测工艺管线在线检测工艺管线在线检测工艺管线在线检测n n 125 125 125 125条工艺管线为利旧管道,温度范围条工艺管线为利旧管道,温度范围条工艺管线为利旧管道,温度范围条工艺管线为利旧管道,温度范围:40:40:40:40430 ;430 ;430 ;430 ;规格规格规格规格48484848323mm323mm323mm323mm、壁厚、壁厚、壁厚、壁厚7.17.17.17.132mm32mm32mm32mm;材质有碳素钢,;材质有碳素钢,;材质有碳素钢,;材质有碳素钢,CrMoCrMoCrMoCrMo钢,不钢,不钢,不钢,不锈钢,进行高温在线
246、检测,并对其进行评估。锈钢,进行高温在线检测,并对其进行评估。锈钢,进行高温在线检测,并对其进行评估。锈钢,进行高温在线检测,并对其进行评估。2021/6/1660热壁加氢反应器热壁加氢反应器 TOFD检验检测技检验检测技术术 随随随随着着着着我我我我国国国国经经经经济济济济和和和和科科科科技技技技的的的的发发发发展展展展,大大大大直直直直径径径径厚厚厚厚壁壁壁壁压压压压力力力力容容容容器器器器日日日日益益益益增增增增多多多多,目目目目前前前前神神神神华华华华集集集集团团团团公公公公司司司司煤煤煤煤直直直直接接接接液液液液化化化化项项项项目目目目开开开开发发发发的的的的壁壁壁壁厚厚厚厚达达达达
247、到到到到336mm336mm336mm336mm,使使使使用用用用温温温温度度度度达达达达到到到到450450450450的的的的热热热热壁壁壁壁加加加加氢氢氢氢反反反反应应应应器器器器,由由由由于于于于运运运运输输输输困困困困难难难难,反反反反应应应应器器器器焊焊焊焊缝缝缝缝主主主主要要要要采采采采用用用用现现现现场场场场组组组组焊焊焊焊,由由由由于于于于直直直直线线线线加加加加速速速速器器器器价价价价格格格格昂昂昂昂贵贵贵贵和和和和射射射射线线线线屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽的的的的影影影影响响响响,在在在在这这这这种种种种情情情情况况况况实实实实施施施施射射射射线线线线照照照照相相相相,是是是是很很
248、很很困困困困难难难难、甚甚甚甚至至至至是是是是不不不不可可可可能能能能的的的的。因因因因此此此此超超超超声声声声TOFDTOFDTOFDTOFD技技技技术术术术的的的的应应应应用用用用对对对对国国国国内内内内大大大大型型型型压压压压力力力力容容容容器器器器的的的的制制制制造发展具有重要意义,且具有必要性和紧迫性。造发展具有重要意义,且具有必要性和紧迫性。造发展具有重要意义,且具有必要性和紧迫性。造发展具有重要意义,且具有必要性和紧迫性。 超超超超声声声声TOFDTOFDTOFDTOFD法法法法(即即即即衍衍衍衍射射射射波波波波时时时时差差差差法法法法)是是是是上上上上世世世世纪纪纪纪七七七七十
249、十十十年年年年代代代代由由由由英英英英国国国国哈哈哈哈威威威威尔尔尔尔无无无无损损损损检检检检测测测测中中中中心心心心首首首首先先先先提提提提出出出出的的的的。它它它它是是是是依依依依靠靠靠靠超超超超声声声声波波波波与与与与缺缺缺缺陷陷陷陷端端端端部部部部的的的的相相相相互互互互作作作作用用用用发发发发出出出出的的的的衍衍衍衍射射射射波波波波来来来来检检检检出出出出缺缺缺缺陷陷陷陷并并并并对对对对其其其其进进进进行行行行定定定定量量量量的的的的。所所所所记记记记录录录录的的的的衍衍衍衍射射射射信信信信号号号号传传传传播播播播时时时时差差差差就就就就是是是是缺缺缺缺陷陷陷陷高高高高度度度度的的的
250、的量量量量值值值值, , , , 从从从从理理理理论论论论上上上上讲讲讲讲, , , ,超超超超声声声声TOFDTOFDTOFDTOFD法法法法克克克克服服服服了了了了常常常常规规规规超超超超声声声声波波波波探探探探伤伤伤伤的的的的一一一一些些些些缺缺缺缺点点点点, , , ,缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的检检检检出出出出和和和和定定定定量量量量不不不不受受受受声声声声束束束束角角角角度度度度、探探探探测测测测方方方方向向向向、缺缺缺缺陷陷陷陷表表表表面面面面粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度、试试试试件件件件表表表表面面面面状状状状态及探头压力等因素的影响。态及探头压力等因素的影响。态及探头压力等因素的影响
251、。态及探头压力等因素的影响。 1993199319931993年年年年,英英英英国国国国BS7706BS7706BS7706BS7706标标标标准准准准中中中中规规规规定定定定了了了了用用用用TOFDTOFDTOFDTOFD法法法法进进进进行行行行缺缺缺缺陷陷陷陷定定定定量量量量评评评评价价价价的的的的具具具具体体体体程程程程序序序序和和和和要要要要求求求求。1996199619961996年年年年,美美美美国国国国ASMEASMEASMEASME规规规规范范范范在在在在案案案案例例例例2235223522352235中中中中对对对对TOFDTOFDTOFDTOFD法法法法检检检检测测测测压压
252、压压力力力力容容容容器器器器和和和和动动动动力力力力锅锅锅锅炉炉炉炉焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的方方方方法法法法和和和和验验验验收收收收条条条条件件件件作作作作出出出出了了了了详详详详细细细细规规规规定定定定。1999199919991999年年年年ASMEASMEASMEASME规规规规范范范范修修修修订订订订版版版版中中中中,明明明明确确确确提提提提出出出出允允允允许许许许在在在在UTUTUTUT中中中中用用用用TOFDTOFDTOFDTOFD法法法法取取取取代代代代RTRTRTRT。2000200020002000年年年年ASMEASMEASMEASME规规规规范范范范第第第第I I I I
253、卷卷卷卷(动动动动力力力力锅锅锅锅炉炉炉炉)也也也也允允允允许许许许用用用用UTUTUTUT取取取取代代代代RTRTRTRT,用用用用TOFDTOFDTOFDTOFD法法法法记记记记录录录录焊焊焊焊缝缝缝缝检检检检测测测测结结结结果果果果。2000200020002000年年年年欧欧欧欧共共共共体体体体也也也也在在在在原原原原英英英英国国国国标标标标准准准准BS7706BS7706BS7706BS7706:1993199319931993基基基基础础础础上上上上,制制制制订订订订了了了了焊焊焊焊缝缝缝缝TOFDTOFDTOFDTOFD法法法法检检检检测测测测的的的的现现现现行行行行标标标标准准
254、准准ENV583-6ENV583-6ENV583-6ENV583-6:2000200020002000超声衍射波时差法用于缺陷检出和定量。超声衍射波时差法用于缺陷检出和定量。超声衍射波时差法用于缺陷检出和定量。超声衍射波时差法用于缺陷检出和定量。 2021/6/1661热壁加氢反应器热壁加氢反应器 TOFD检验检测技检验检测技术术 一重与锅检中心联合成立了科研课题组。一重与锅检中心联合成立了科研课题组。一重与锅检中心联合成立了科研课题组。一重与锅检中心联合成立了科研课题组。2003200320032003年购买了美国年购买了美国年购买了美国年购买了美国AISAISAISAIS公司公司公司公司八
255、通道超声波检测设备八通道超声波检测设备八通道超声波检测设备八通道超声波检测设备NB 2000- MCNB 2000- MCNB 2000- MCNB 2000- MC,该设备应用三种超声波技术,即,该设备应用三种超声波技术,即,该设备应用三种超声波技术,即,该设备应用三种超声波技术,即TOFDTOFDTOFDTOFD技术爬波扫查脉冲回波扫查(技术爬波扫查脉冲回波扫查(技术爬波扫查脉冲回波扫查(技术爬波扫查脉冲回波扫查(PEPEPEPE),其中以),其中以),其中以),其中以TOFDTOFDTOFDTOFD技术作为检测技术作为检测技术作为检测技术作为检测主体技术,并向锅炉局申请用主体技术,并向锅
256、炉局申请用主体技术,并向锅炉局申请用主体技术,并向锅炉局申请用TOFDTOFDTOFDTOFD技术取代射线照相检验。技术取代射线照相检验。技术取代射线照相检验。技术取代射线照相检验。 根根根根据据据据中中中中国国国国锅锅锅锅检检检检协协协协会会会会的的的的要要要要求求求求,由由由由强强强强天天天天鹏鹏鹏鹏、袁袁袁袁榕榕榕榕、张张张张平平平平、毛毛毛毛小小小小虎虎虎虎、许许许许遵遵遵遵言言言言等等等等人人人人组组组组成成成成评评评评审审审审组组组组,对对对对NB NB NB NB 2000- 2000- 2000- 2000- MCMCMCMC、及及及及其其其其技技技技术术术术与与与与工工工工艺
257、艺艺艺进进进进行行行行鉴鉴鉴鉴定定定定评评评评审审审审。扫扫扫扫查查查查分分分分三三三三个个个个步步步步骤骤骤骤进进进进行行行行:采采采采用用用用多多多多组组组组探探探探头头头头D D D D扫扫扫扫描描描描(TOFDTOFDTOFDTOFD技技技技术术术术)进进进进行行行行扫扫扫扫查查查查;采采采采用用用用单斜探头单斜探头单斜探头单斜探头B B B B扫描扫查;扫描扫查;扫描扫查;扫描扫查;采用单斜探头采用单斜探头采用单斜探头采用单斜探头B B B B扫描进行横向缺陷扫查。扫描进行横向缺陷扫查。扫描进行横向缺陷扫查。扫描进行横向缺陷扫查。 1 1 1 1、检测可靠性:对埋藏缺陷的检测具有较高
258、的可靠性。、检测可靠性:对埋藏缺陷的检测具有较高的可靠性。、检测可靠性:对埋藏缺陷的检测具有较高的可靠性。、检测可靠性:对埋藏缺陷的检测具有较高的可靠性。 2 2 2 2、定性准确性:对缺陷的性质有一定判断能力,但准确性不高。、定性准确性:对缺陷的性质有一定判断能力,但准确性不高。、定性准确性:对缺陷的性质有一定判断能力,但准确性不高。、定性准确性:对缺陷的性质有一定判断能力,但准确性不高。 3 3 3 3、定定定定量量量量准准准准确确确确性性性性:对对对对较较较较长长长长的的的的条条条条形形形形缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的测测测测长长长长精精精精度度度度可可可可以以以以满满满满足足足足工工工工程
259、程程程应应应应用用用用的的的的要要要要求求求求;对对对对圆圆圆圆形形形形缺缺缺缺陷陷陷陷和和和和小小小小条条条条形形形形缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的定定定定量量量量误误误误差差差差较较较较大大大大。对对对对高高高高度度度度在在在在20mm20mm20mm20mm以以以以下下下下的的的的面面面面积积积积型型型型缺陷测高精度很高,对高度在缺陷测高精度很高,对高度在缺陷测高精度很高,对高度在缺陷测高精度很高,对高度在20mm20mm20mm20mm以上的面积型缺陷测高出现大的误差。以上的面积型缺陷测高出现大的误差。以上的面积型缺陷测高出现大的误差。以上的面积型缺陷测高出现大的误差。 4 4 4 4、成成
260、成成像像像像性性性性能能能能: NB NB NB NB 2000- 2000- 2000- 2000- MCMCMCMC及及及及其其其其所所所所采采采采用用用用的的的的TOFDTOFDTOFDTOFD技技技技术术术术所所所所显显显显示示示示的的的的图图图图像像像像只只只只是是是是块块块块状影像,观察不到缺陷的形状和细节,不能据此判定缺陷性质。状影像,观察不到缺陷的形状和细节,不能据此判定缺陷性质。状影像,观察不到缺陷的形状和细节,不能据此判定缺陷性质。状影像,观察不到缺陷的形状和细节,不能据此判定缺陷性质。 5 5 5 5、系系系系统统统统可可可可操操操操作作作作性性性性:较较较较轻轻轻轻便便
261、便便,适适适适宜宜宜宜现现现现场场场场使使使使用用用用,扫扫扫扫查查查查装装装装置置置置工工工工作作作作稳稳稳稳定定定定可可可可靠靠靠靠,仪仪仪仪器器器器调调调调试试试试相相相相对对对对简简简简单单单单,可可可可记记记记录录录录全全全全过过过过程程程程检检检检测测测测信信信信号号号号;但但但但探探探探伤伤伤伤参参参参数数数数仍仍仍仍需需需需通通通通过过过过试试试试块块块块校校校校准,信号的解释和评定仍在一定程度上受人为影响。准,信号的解释和评定仍在一定程度上受人为影响。准,信号的解释和评定仍在一定程度上受人为影响。准,信号的解释和评定仍在一定程度上受人为影响。2021/6/1662谢谢大家谢谢大家2021/6/1663 结束语结束语若有不当之处,请指正,谢谢!若有不当之处,请指正,谢谢!