不锈钢管道泄露失效分析与对策

某大型石化装置内进行压力管道安装监督检验的水压试验环节中发现1条304L管段本体出现喷水泄露,对装置后续生产投用造成了重大安全隐患,通过宏观分析、化学成分分析、电镜扫查及能谱分析、金相分析、点腐蚀试验分析、力学性能分析等检验方法对其失效原因进行分析,结果表明:管段出现穿孔泄露是由于出现氯离子应力腐蚀,含氯离子的雨水和泥沙与管壁接触后,在局部高浓度氯离子环境下,管段本体出现了点孔状腐蚀和开裂,并随着时间推移,最终导致管段本体出现了腐蚀穿孔。针对管段本体出现氯离子应力腐蚀的影响因素提出了建议措施。

晶格畸变对锶铁氧体粉末永磁性能的影响

锶铁氧体预烧料经高能球磨制成磁粉,对不同温度处理的系列磁粉进行磁性检测和X射线衍射(XRD)分析。结果表明,球磨后再退火处理的磁粉内禀矫顽力大幅提高:球磨时间越长,退火后的内禀矫顽力越高。退火后磁粉有α-Fe2O3出现,相同退火温度,研磨时间越长,Fe2O3相含量越多。磁粉平均粒度相同时,晶格畸变越小,磁粉内禀矫顽力越大;反之亦然。

粉体颗粒状态对干压各向异性SrFe_(12)O_(19)永磁铁氧体性能的影响

采用预磁化、机械分散和熔融聚合物黏合剂处理铁氧体磁粉,研究了粉体颗粒状态对干压各向异性锶铁氧体磁性能的影响。结果表明,预磁化有利于提高磁粉颗粒的取向度;机械分散处理有助于减少乃至消除颗粒的团聚现象;采用熔融聚合物黏合剂不仅有利于磁粉颗粒在磁场作用下的充分取向,而且能提高磁体的致密度,得到了与湿压产品性能接近的干压各向异性锶铁氧体。

粘结剂对锶铁氧体磁性能的影响

为了提高干压永磁铁氧体的产品性能,降低生产成本,减少樟脑对人身的危害和对环境的污染,试验采用聚合物粘结剂来替代樟脑作为干压永磁锶铁氧体的粘结剂。利用聚合物粘结成型工艺,得到了高的永磁性能:Br=388mT,HcB=215.7kA·m-1,(BH)max=27.1kJ·m-3,这已接近于向等级铁氧体磁粉(Y30BH)的湿压产品水平。研究了成型温度对永磁性能的影响,用X-ray衍射方法分析了锶铁氧体的相结构,用金相显微镜和扫描电子显微镜观察了锶铁氧体的微观组织与形貌。

火炬气分液罐不锈钢法兰的失效原因

某化工企业火炬气分液罐不锈钢法兰发生断裂失效。通过化学成分分析、硬度测定、金相检查和断口形貌和成分分析研究了法兰的失效原因。结果表明:失效法兰母材中硫含量超标、硬度超标;断口位于热影响区、表面呈脆性断裂特征;断口处内壁和外壁均存在裂纹,裂纹从表面向内部扩展,呈树枝状分叉,沿晶界扩展,符合敏化-晶间腐蚀失效的特征。焊接导致热影响区敏化,在应力和腐蚀环境的共同作用下,裂纹沿晶扩展,最终导致不锈钢法兰在热影响区发生晶间腐蚀断裂。

超设计使用年限LDPE反应管内穿旋转涡流检测

为解决低密度聚乙烯(LDPE)自增强反应管缺乏有效检测手段的问题,通过自主研发内穿式旋转涡流检测专用设备,实现了对超设计使用年限的LDPE自增强反应管内壁的检测研究工作。研究发现:内穿旋转式涡流检测系统对开口缺陷检测灵敏度最高可达0.3 mm宽当量,且能够实现对缺陷的准确定位;通过4个独立可选频率相位的硬件设计和低噪声同步滤波方法,使得系统在具备较高检测灵敏度的同时,有效识别内壁异物所引起的噪声。通过为超设计使用年限的在役LDPE反应管开展涡流检测,为反应管的延寿安全使用奠定了基础。

在役大型常压储罐基于风险的检验技术应用

常压储罐定期内部检查是我国石油化工行业广泛应用的一种手段,为弥补传统检测手段的弊端,提出将风险评估同超声测厚、垂直度、沉降度测量及声发射检测在线检测方法相结合,分析大型常压储罐运行期间的风险水平及可能存在的失效模式。对某石化厂1×105m3在役大型原油储罐实施基于风险的检验。由于该储罐长时间未进行全面检验检测,底板存在泄漏孔及腐蚀减薄的失效可能性较高,易造成严重环境经济后果,经风险评估所得风险等级为3D (中高风险)。根据所提供的检验策略,对储罐进行在线检测,经壁厚测量发现罐体壁板及浮顶部位均未发生异常减薄,底板声发射检测完整性综合评价结果为Ⅰ级,无局部腐蚀迹象。罐体测量部位的垂直度和部分相邻两点之间的沉降差超出标准要求。将采集的数据录入系统进行计算,对初步风险评估结果进行修正,得出该储罐修正风险等级为2D (中风险),该风险水平在可接受范围内。所提方法在保障常压储罐安全运行与经济效益的同时,实现了常压储罐的长周期安全运行。

特种设备安全监管宏观指标增速可接受水平研究

为提高特种设备安全监管水平,分析研究特种设备安全监管宏观指标。通过文献计量和专家问卷研究确定10项指标。基于ALARP准则,研究指标增速的可接受水平,选取万台设备死亡率减速为可接受上限,再选取设备量增速为可接受下限,计算得到可接受上限为15.03%、下限为9.33%。采用增长优势指数法,计算宏观指标相对可接受上、下限的优势指数。计算结果显示:监察持证人员数量等2项指标增速超出可接受上限,监察人员数量等4项指标增速低于可接受下限,根据结果提出应对策略。

X70直缝双面埋弧焊钢管接头缺陷分析

采用宏观分析、金相检验以及能谱分析等技术,分析了超声波探伤发现的X70直缝双面埋弧焊钢管接头中超标缺陷的性质及形成原因。结果表明:缺陷位于熔合线处,其颜色及形态在抛光态和侵蚀后发生明显变化,缺陷端部未见开叉,两边界面也未见沿晶或穿晶裂纹;缺陷区域的碳和氧元素含量异常升高;从而确认该缺陷既不是钢板中的夹杂物或焊缝中的固体夹杂,也不是裂纹,而是接头中的未熔合缺陷,因坡口表面污物未清除干净引起。

双相钢焊接接头的相含量测定

用计点法对双相钢焊接接头名区域的相含量进行测定。为监控产品的质量提供准确的数据。

常减压装置换热器管箱腐蚀原因分析与防护措施

某石化公司在2011年装置检修中发现常减压蒸馏装置7台换热器管箱内壁存在不同程度的腐蚀。经检测分析腐蚀原因有两种:常顶油气在管箱入口法兰附近冷凝成H2S+HCl+H2O腐蚀环境而造成的局部严重腐蚀;管箱与法兰内壁奥氏体不锈钢覆层对接环缝热影响区合金元素贫化导致的氯化物腐蚀。根据管箱腐蚀的原因,提出了防护措施,并进行了针对性的修复与相关检测。

基于风险分析的乙烯裂解装置基置压力管道在线检验的优化压化

以乙烯裂解装置RBI分析结果为基础,将腐蚀回路中的压力管道按照管径、材质及用途等因素划分为不同的检验单元进行在线检验优化,根据其失效可能性及风险等级确定各检验单元的检验比例。结果表明:基于RBI分析结果的压力管道在线抽检方法可以满足使用单位调整风险要求。

基于RBI技术的化工装置压力管道风险评估与在线检验策略研究

基于RBI方法原理,实施化工装置压力管道风险评估。在风险评估过程中,将装置内各腐蚀回路中的压力管道按照管径、材质及用途等因素进行分组,以得到各压力管道组的风险等级,在此基础上确定其抽检比例,制订在线检验策略。以某厂环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)装置为对象,应用壳牌S-RBI软件完成装置内274组(共458条)压力管道风险评估工作,根据风险评估结果共抽取178条压力管道实施在线检验,考虑到该装置存在的减薄机理,在线检验技术手段以测厚和宏观检查为主,并对部分中高风险等级以上的压力管道进行数字射线检测。检验结果表明:基于RBI技术的压力管道在线检验策略能够有效发现压力管道系统中存在的安全隐患,并节约检验成本。

含超标平面缺陷压力容器的合于使用评价研究

为准确评价复杂结构下含超标缺陷压力容器的安全状况,以在斜接管与筒体焊缝存在超标平面缺陷的烃化反应器为例,采用相控阵等新技术,对缺陷及失效模式进行定性和精确定量分析,并结合有限元分析方法开展了合于使用评价研究.研究结果表明:烃化反应器在该焊缝位置潜在的失效模式为弹塑性断裂失效,采用平面缺陷常规评定方法计算得到的评定点位于失效评定图的安全区内.本研究为该反应器的安全使用提供了科学依据,对类似的工程项目具有借鉴和参考意义.

未技术磁化钢铁材料塑性变形区域的磁性出现

分析了常温条件下不同化学成分的未技术磁化钢铁材料在不同力状态作用下的塑料变形区域的磁性出现。结果表明：未技术磁化铁磁性组织钢铁材料的单向静拉伸断口的塑性变形区域出现了磁性。

回火温度对X60热煨弯管外弧侧性能及组织的影响

采用力学性能检测及金相分析技术,研究了不同回火温度对实际生产的X60感应加热弯管外弧侧母材横向力学性能及微观组织的影响规律。试验结果表明:在X60感应加热弯管的生产中,采用500～550℃回火处理时,弯管的力学性能最佳,但与弯制前的直缝埋弧焊管相比,弯管的抗形变能力变差;采用650℃回火处理时,弯管外弧侧母材的屈强比大于0.93,已不适宜用作油气输送管线管。

加氢反应器不锈钢堆焊层表面裂纹原因分析及返修工艺探讨

对某乙烯裂解装置二段加氢反应器进行检验,发现上下封头与筒体对接环焊缝及人孔内壁奥氏体不锈钢堆焊层整圈弥散型表面裂纹。基于渗透检测、相控阵检测、铁素体检测、理化检验等结果对裂纹产生原因进行分析,提出了针对性的缺陷返修处理工艺,缺陷返修部位再次检测的结果说明返修工艺是有效地,为同类工艺设备的返修处理提供参考。

RBI技术在延迟焦化装置的应用

介绍RBI项目实施过程,通过对延迟焦化装置实施RBI,掌握了装置内设备和管道损伤机理和风险等级分布情况。根据风险定量计算与评估结果,装置内中高风险等级以上的设备管道所占百分比均低10%,高风险设备集中在四台焦炭塔和一台脱吸塔分水器,最后给出了该装置本年度停车检验工作应重点关注的设备和管道范围,优化了检验策略。

风险评估在烯烃转化装置中的应用探讨

介绍了某石化公司烯烃转化装置的工艺流程,对该装置潜在损伤机理进行识别。通过风险评估(RBI)软件定量分析计算,得到装置内压力容器和压力管道的风险等级,给出重点关注设备及原因分析,为合理制定检验策略提供了重要依据和参考。

反应器上弯管法兰堆焊层表面裂纹的应力分析及安全评定

以含裂纹缺陷的反应器为例,利用ANSYS有限元软件建立模型,划分网格,在设计工况下进行模拟应力计算分析,并按照GB/T 19624-2019进行安全评定。研究结果表明:反应器上弯管最大应力值为99.87 MPa;基于安全评定结果,该反应器能在一定条件下安全运行;建议在运行期间加强监控管理,严格按照操作压力和操作温度,避免压力、温度剧烈波动,并适当缩短定期检验周期。