压力容器和压力管道应力腐蚀开裂机理及影响因素分析

合集下载

压力容器压力管道形成裂纹的问题探究

压力容器压力管道形成裂纹的问题探究

压力容器压力管道形成裂纹的问题探究压力容器压力管道在运行的过程中,受到各种影响作用,产生裂纹现象,为锅炉的使用造成潜在的威胁。

压力容器压力管道中的裂纹产生的原因是多方面的,在实际生产生活中,要进行有针对性的预防,才能确保锅炉的安全使用。

本文对压力容器压力管道形成裂纹的问题进行分析,并提出具体的应对措施。

标签:压力容器;压力管道;裂纹;问题前言:锅炉的安全使用,对于保障企业的健康发展有着重要的意义。

在锅炉的检查和维护过程中,要注意对于压力容器压力管道中裂纹的现象进行具体的分析,通过裂纹产生的原因,判断锅炉使用过程中出现的问题,进一步的开展维护和检查,对于保障锅炉安全使用具有重要的价值。

一、压力容器压力管道形成裂纹的原因(一)应力腐蚀裂纹压力容器压力管道在使用的过程中,由于容器内存放的物质具有一定的腐蚀性质,而会对压力容器压力管道内部形成一定的腐蚀。

在长期的腐蚀作用影响下,会造成压力容器压力管道中形成裂纹。

不同的原材料产生的应力腐蚀表现是不一样的。

普通的碳素钢材料产生的应力腐蚀产生的裂纹表现比较均匀,长度一般较短,会沿着轴向的方向不断延伸。

而奥氏体不锈钢的原材料使用中的压力容器压力管道,受到应力腐蚀产生的裂纹呈现出树枝形状,裂纹之间互不相连,并呈现出锯齿的形状。

因此,在判断裂纹形成的过程中,要根据不同的材料进行具体的对比。

(二)蠕变裂纹蠕变裂纹的产生主要受到温度和应力的双重影响,压力容器压力管道的金属材质受到温度的影响,产生一定的损坏或者变形,长期的使用过程中,出现裂纹现象。

一般这种裂纹多发生在热力集中的区域。

这种裂纹形成也具有一定的特点,在大的方面表现为裂纹的方向呈现曲线的状态,整体裂纹宽广,主要的裂纹在整个裂纹表现的中间位置。

在小的方面,表现为裂缝的周围有很多的小孔,而且小孔的形状是不规则的。

在压力容器压力管道中的焊缝位置,受到裂纹的影响,表现为从内部向外延伸的特点。

(三)疲劳裂纹疲劳裂纹可以分为机械疲劳裂纹、热疲劳裂纹和腐蚀疲劳裂纹等三種形式。

关于压力容器压力管道形成裂纹的问题分析

关于压力容器压力管道形成裂纹的问题分析

关于压力容器压力管道形成裂纹的问题分析发表时间:2019-10-15T16:23:07.477Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年14期作者:庞向荣[导读] 压力容器和压力管道是存储和运输流体物料的主要设备,是工业生产中常用的设备,长期在高温、高压等环节下运行,对压力管道的密封性有极高的要求。

庞向荣中原油田技术监测中心河南濮阳 457001摘要:压力容器和压力管道是存储和运输流体物料的主要设备,是工业生产中常用的设备,长期在高温、高压等环节下运行,对压力管道的密封性有极高的要求。

因此,在具体应用过程中,为提升压力容器压力管道生产效率和安全性,就必须切实做好检验工作,以便及时发现裂纹,并采取有效的措施进行处理。

关键词:压力容器;压力管道;裂纹引言中国的压力容器压力管道工程占据着经济社会快速发展建设的重要位置,许多压力管道得到了广泛的应用,随着开发的进展,压力管道的安全性逐渐得到关注。

压力管道的检查由于操作过程中存在的各种安全风险而承担重要责任,但这确保了压力管道的正确操作并防止安全事故。

因此,我们不断分析和完善压力管道检测项目的问题,完善相关的法律法规和管理检查制度,解决安全问题的解决方案和参考系统,提供和促进压力管道的正常运行。

1.压力管道的特点首先,加压管道是一个集成系统,管道的内部和运行过程中的部分相互作用。

就算是其中一个零件发生变化且不稳定,也会影响压力管道的整体性能和安全。

这也就是说压力管道是一个牵一发动全身的系统。

其次,压力管道较长,主要用于大型工程的输送管道,受力比一般管道和压力容器复杂得多,并且失去稳定性。

流体流动状态也很复杂,自然天气变化等因素会干扰工作环境。

第三,构成压力管道的附件和材料有各种类型,工艺复杂,要求很多。

此外,由于长度较长,在管道中产生的泄漏要多与压力容器。

即使只有一个阀门也可能有泄漏的地方。

最后,压力管道不仅构成其需要的各种材料多,而且压力管道种类也不少,各种设计检查过程和管理环节的构成也更加复杂。

不锈钢压力容器应力腐蚀开裂

不锈钢压力容器应力腐蚀开裂

不锈钢压力容器应力腐蚀开裂前言:目前,应力腐蚀裂纹已成为工业(特别是石油、焦化行业的压力容器)中越来越突出的问题。

据统计,压力容器设备中的焊接结构,破坏事故主要是由腐蚀而引起的脆化,如应力腐蚀裂纹、腐蚀疲劳及氢损伤或氢脆等,其中约半数为应力腐蚀裂纹。

但由于应力腐蚀裂纹多发生在压力容器工作后的一段时间,很多压力容器制造企业只注意出厂前的射线合格率,没有在腐蚀方面给与足够重视,造成泄露事故时有发生。

一、产品裂纹假设性分析2014年,公司一台主体材质S31603、厚度10脱苯塔,开车仅3个月后发生微泄露,经过公司间交涉,按相关法律法规,制定相关工艺对此设备进行修补,期间造成了很大的经济损失,事后高度重视此问题,通过查阅公司档案,整理相关资料,发现仅在2010-2013年间有3台焦化行业用压力容器出现此问题,图1为2014年塔器的现场裂纹外貌,图2为焊缝横截面高倍显微镜图。

图1 图2我公司这几台塔器主体材质为奥氏体不锈钢,奥氏体不锈钢焊接时比较容易,一般不会发生冷裂纹,主要存在焊接热裂纹、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、焊接接头的脆化。

因为热裂纹主要发生在焊接过程中,塔器丁字接口100%射线,射线合格,所以首先排除焊接热裂纹,此几台塔器都为工作后接触介质产生的裂纹,所以提出以下假设理论:假设理论1:此裂纹是晶间腐蚀裂纹,那么贫铬理论及敏华温度将是主要影响因素。

此几台塔器主要材质是S30408、S31603,工作温度为350℃附近,奥氏体不锈钢的敏化温度区间为560-700℃,工作温度未达到敏华区间,这几台塔器有1台为S30408,其余为S31603,S31603为超低碳不锈钢,含碳量小于0.03%,可以有效的防止贫铬层的形成,所以结晶裂纹的可能性比较小。

假设理论2:此裂纹为接头脆化引起的裂纹,那么N元素将是造成脆化的一个主要因素,但几台塔器的焊接方法为埋弧自动焊,是低氮、低氢的焊接方法,一般不会造成脆化,虽然Cr、Mo等元素有明显的σ化作用,但在S31603、S30408中含量很低。

概述压力容器的应力腐蚀破裂与控制措施

概述压力容器的应力腐蚀破裂与控制措施

概述压力容器的应力腐蚀破裂与控制措施1 应力腐蚀破裂的定义压力容器形成应力腐蚀破裂现象会给生产过程带来很大危害,因此需要明白应力腐蚀破裂的意义。

简单来讲,应力腐蚀破裂指的是受到腐蚀介质以及静拉伸应力的双重作用形成的一种特殊断裂方式,从而影响生产等活动。

2 应力腐蚀破裂的特点分析根据应力腐蚀破裂的定义可以知道,产生应力腐蚀破裂需要有两个条件同时作用,即腐蚀介质以及静拉伸应力。

因此,应力腐蚀破裂的特征主要有两个方面。

第一,需要有一定的静拉伸应力作用。

一般来讲,容器材料本身具有一定的屈服强度,发生应力腐蚀破裂的拉伸应力一般都会比材料的屈服强度值低,并且应力腐蚀破裂引起的断裂时间与拉伸应力成反比,即拉伸应力越小,时间越长。

当拉伸应力低于某个值而不会再形成断裂时的应力数值叫做应力腐蚀破裂门槛值(用KISCC表示)。

第二,产生破裂的腐蚀介质是特定的,不是所有的材料都会形成应力腐蚀破裂现象,一般是合金才会形成这种现象,而纯金属一般是不会产生的。

在拉伸应力作用的条件下,金属在腐蚀介质中的腐蚀速度一般不大。

另外,金属的断裂速度的数量级一般是在10-3~10-1cm/h范围内,该数值比在没有应力作用下金属的腐蚀速度大很多,但是又比没有腐蚀介质时的腐蚀速度小,而且这种断裂所形成的断裂口一般是脆断型的。

3 应力腐蚀破裂过程发生的机理3.1 阳极溶解机理发生应力腐蚀断裂要在两个条件的催化下,也就是说,在腐蚀介质内,加上了应力的协同作用,会加快金属在介质中的活跃程度,从而形成溶解断裂,而这种断裂的机理就叫做阳极溶解机理。

3.2 氢致开裂机理氢致开裂指的是断裂的金属裂纹酸度会提高,相应地会降低电位,该环境则有利于氢离子进行还原,析出一部分氢并且被受腐蚀的金属吸收,从而向金属内部扩散引起的一种开裂模式。

这种机理现象与氢能否进入金属内部以及金属本身的敏感性有一定关系。

3.3 如何区别判断阳极溶解型和氢致开裂型机理上述两种应力腐蚀断裂机理在断裂形成过程中都比较常出现,一旦发生断裂,则如何区分这两种断裂模式呢?一般的区分方法是,看应力腐蚀金属的阴极反应情况,若阴极反应是属于放氢状态,并且这些被放出来的氢聚集起来控制断裂的裂纹扩展,则是属于氢致开裂型应力腐蚀破裂。

锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防措施

锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防措施

锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防措施锅炉压力容器和压力管道是承受高温高压工作环境的重要设备。

裂纹问题是这些设备在使用过程中常见的一种缺陷,它可能导致设备的漏气、漏水甚至爆炸等严重后果。

对于锅炉压力容器和压力管道的裂纹问题,需要进行有效的检验和采取相应的预防措施。

以下是针对这个问题的一些讨论。

一、裂纹问题分析1. 裂纹形成原因锅炉压力容器和压力管道在工作中受到内外部压力的作用,同时还承受着温度的变化以及机械载荷等。

这些因素的长期影响会导致强烈的应力集中,从而引起裂纹的形成。

常见的裂纹形成原因包括材料的疲劳、应力腐蚀开裂、焊接缺陷、涂层粘结不良等。

2. 裂纹类型和位置裂纹有不同的类型,包括线状裂纹、点状裂纹和面状裂纹等。

裂纹的位置也各不相同,可能存在于焊缝、支撑点、管道连接处等部位。

二、裂纹检验方法1. 目视检查通过目视检查可以发现一些裂纹的表面痕迹,尤其是对于一些较大的裂纹和明显的开裂现象比较有效。

一些微小的裂纹可能不容易被发现,因此需要借助其他检测手段。

2. 超声波检测超声波检测是一种常用的非破坏检测方法,通过超声波的传播特性来检测材料的缺陷。

利用超声波探头对设备进行扫描,可以准确地检测到裂纹的位置和大小。

3. 射线检测射线检测是利用射线(如X射线或γ射线)穿透材料,根据被穿透后的图像来检测材料的缺陷。

射线检测可以发现一些微小的裂纹,同时还可以评估裂纹的严重程度。

三、裂纹预防措施1. 设备设计在设备设计阶段,需要根据工作条件和环境要求合理选择材料,并进行适当的强度计算和应力分析。

还需注意设备的结构设计,尽量减少应力集中的程度。

2. 材料选择正确选择和使用耐压性能好的材料,可有效减少裂纹的发生。

不同工况下对材料性能的要求也不同,需要根据具体情况选择适合的材料。

3. 加工和焊接质量控制加工和焊接过程中要严格控制工艺参数,避免过高或不均匀的加热、冷却和应力集中。

焊接质量要符合相关规范和标准,确保焊缝的质量。

锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防措施

锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防措施

锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防措施锅炉压力容器和压力管道是工业生产中常用的设备,但长期使用和高压环境下,容器和管道很容易出现裂纹问题,这将对设备的正常运行和工作安全带来严重影响。

本文将介绍锅炉压力容器和压力管道裂纹问题的原因和预防措施。

了解裂纹问题的原因有助于我们采取有效的预防措施。

锅炉压力容器和压力管道出现裂纹问题的原因主要有以下几点:1.材料缺陷:材料的缺陷是裂纹问题的主要原因之一。

材料中存在的夹杂物、气孔、非金属夹杂物等会在工作过程中形成应力集中点,进而导致裂纹的产生。

2.焊接缺陷:焊接是锅炉压力容器和压力管道制造过程中必不可少的环节,而焊接缺陷是裂纹产生的另一个主要原因。

焊接过程中温度和应力的快速变化会导致材料的组织结构发生变化,从而形成裂纹。

3.应力腐蚀开裂:在高温和高压环境下,锅炉压力容器和压力管道的材料会发生应力腐蚀开裂。

这主要是由于材料和介质之间的化学反应产生了应力,进而导致材料的腐蚀和开裂。

针对以上裂纹问题的原因,我们可以采取一系列的预防措施,以确保锅炉压力容器和压力管道的工作安全和可靠性。

1.材料选择:选择高质量的材料是防止裂纹问题的首要步骤。

合适的材料必须具备高强度、耐腐蚀、耐高温、耐压等性能,以确保设备能够安全运行。

2.适当设计:合理的设计可以减少应力集中,降低由于材料缺陷和焊接缺陷引起的裂纹风险。

遵循国内外相关标准和规范,进行合理的设计和计算。

3.严格控制焊接质量:焊接是锅炉压力容器和压力管道制造过程中的关键环节,因此焊接质量的控制非常重要。

应该采用合格的焊工和合适的焊接材料,严格按照相关的工艺规范和焊接参数执行。

4.定期检验和维护:定期对锅炉压力容器和压力管道进行检验和维护,可以及时发现和排除潜在的裂纹问题。

常用的检验方法包括超声波检测、射线检测、磁粉检测等。

5.使用环境监测:监测锅炉压力容器和压力管道的使用环境非常重要。

及时检测介质的温度、压力、PH值等参数,避免因环境变化引发应力腐蚀开裂。

锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防处理方法探讨

锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防处理方法探讨

锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防处理方法探讨锅炉压力容器和压力管道是工业生产中常见的设备,其安全运行对于生产工艺和人员生命财产安全具有重要意义。

在实际运行中,由于多种因素的影响,这些设备往往容易出现裂纹问题,给生产带来隐患。

对于锅炉压力容器和压力管道的裂纹问题及预防处理方法进行探讨,对于促进工业生产安全具有重要意义。

一、锅炉压力容器和压力管道裂纹问题分析1. 裂纹成因锅炉压力容器和压力管道在运行中受到高温和高压的影响,长期的工作状态容易导致材料疲劳和应力集中,从而产生裂纹。

设备在制造、安装和维护过程中,如果操作不当或者材料质量不合格,也容易导致裂纹问题的发生。

设备在运行过程中由于振动、冲击、温度变化等因素的影响,也容易导致裂纹的产生。

2. 裂纹类型在锅炉压力容器和压力管道中,常见的裂纹类型包括疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、焊接裂纹等。

疲劳裂纹是最常见的一种,主要是由于设备在长期的高温高压状态下,受到应力的作用而导致材料疲劳和裂纹的产生。

3. 造成的危害锅炉压力容器和压力管道裂纹问题一旦发生,将会给设备的安全运行带来严重的危害。

裂纹的存在会导致设备的强度和密封性降低,甚至出现漏气、漏水等情况,严重时还可能引发爆炸、泄漏等严重事故,危害人员生命财产安全。

1. 材料选择在锅炉压力容器和压力管道的制造中,首先要选择合格的材料。

优质的材料具备良好的强度、韧性和耐腐蚀性能,能够有效地降低裂纹的产生风险。

2. 设备设计在锅炉压力容器和压力管道的设计过程中,要充分考虑设备在使用过程中受到的力的作用情况,合理设计设备的结构,降低应力集中的风险,从而减少裂纹的产生可能。

3. 制造工艺在设备的制造过程中,要严格执行相关的制造工艺标准,保证焊接和组装工艺的质量,避免在制造过程中引入裂纹的可能。

4. 定期检验对于锅炉压力容器和压力管道,要定期进行检验,及时发现裂纹问题的存在。

通过超声波检测、X射线检测等方式,对设备进行全面的检测,及时发现裂纹存在的情况,从而及时采取相应的处理措施。

压力容器及管道常见裂纹问题分析

压力容器及管道常见裂纹问题分析

压力容器及管道常见裂纹问题分析摘要:压力容器和压力管道是工业生产中非常重要的设备,它们承受着高压和高温的工作环境,一旦发生事故,就会造成严重的人员伤亡和财产损失。

因此,预防压力容器和管道的裂纹问题至关重要。

在设备的设计和制造过程中,应该严格按照相关标准和规范进行,确保设备的质量和可靠性。

在设备的使用过程中,应该定期进行检查和维护,及时发现和处理裂纹等问题。

对于高风险的设备,应该采用无损检测技术,对设备进行全面的检测和评估,及时发现和处理裂纹等问题。

对于已经发现的裂纹问题,应该采取及时有效的措施进行修复和加固,确保设备的正常运行。

总之,预防压力容器和压力管道裂纹问题是非常重要,需要从设计、制造、使用、检测等多个方面进行全面的控制和管理。

只有这样,才能确保设备和管道的安全可靠,保障生产和人员的安全。

关键词:压力容器;管道常见;裂纹问题1裂纹类型1.1疲劳裂纹压力容器和压力管道是工业生产中常用的装置,经常承受高压和高温的工作环境。

由于长期的高压、高温交变载荷的作用,容器和管道容易出现疲劳裂纹。

疲劳裂纹是指由于长期的交变载荷作用,导致材料内部出现的裂纹。

当这些裂纹扩展到一定程度时,容器或管道可能会失效,导致严重的事故。

疲劳裂纹的产生是一个逐渐的过程,通常需要经过多次载荷循环才能发现。

当载荷作用达到一定程度时,裂纹会逐渐扩大,最终导致设备或管道失效。

出现疲劳裂纹的主要表现为以下现象。

(1)外观表面出现裂纹。

在容器或管道表面上可以看到明显的裂纹,这些裂纹通常是由于长期的交变载荷作用导致的;(2)异常声响。

当容器或管道中出现裂纹时,可能会伴随着异常的声响,如噪声、响声等;(3)漏气或漏液。

当容器或管道中出现裂纹时,可能会导致气体或液体泄漏,这是一种比较明显的表现;(4)压力下降。

当容器或管道中出现裂纹时,可能会导致压力下降,这是因为裂纹导致容器或管道的强度降低;(5)温度异常。

当容器或管道中出现裂纹时,可能会导致温度异常升高或降低,这是因为裂纹导致容器或管道的热传递性能发生变化。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

龙源期刊网 压力容器和压力管道应力腐蚀开裂机理及影响因素分析
作者:夏源
来源:《科学大众》2019年第08期
摘; ;要:SCC是指一些材质在应力承受中因内外部环境的压力腐蚀而产生的裂纹。

SCC所造成的裂纹具有脆性断口形貌,且多发生于一些高韧性的材料中。

SCC是压力容器和压力管道失效的主要模式之一,对工业生产具有一定的负面影响。

文章以应力腐蚀开裂的特征和影响因素为基础,提出一些相应的防护措施。

关键词:压力容器;压力管道;应力腐蚀开裂;影响因素
从广义上理解,压力管道就是保护管内介质,承受来自内外压力的管道,而压力容器就是在承受压力的状况下将气体或液体密闭封存的容器。

压力管道和压力容器是承受压力的器皿,目前在我国工业生产中已经被推广和应用。

应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking,SCC)是对这两种承压设备危害最大的失效模式。

在腐蚀环境中,对设备或容器的侵蚀程度超过40%,对于一些不锈钢材质的容器,其侵蚀比例甚至能达到55%。

在对压力管道和压力容器的腐蚀检测工作中,主要通过目视检查、内镜检查等来测验设备内腐蚀程度、腐蚀局部等。

但SCC很难以常规的检验方式监测到,这是由于SCC的形成缺少事先预兆,往往都是突发性的。

相关文档
最新文档