摘 ?要：為了提高抗沖刷腐蝕及酸性介質腐蝕能力，化工行業(yè)多采用45度Y型斜三通內部堆焊incoloy825材料工藝，但在實際運行中仍然會發(fā)生腐蝕泄漏情況。本文采用金相分析、掃描電鏡等方法對三通腐蝕泄漏處進行分析，找到其腐蝕機理，以便對三通制造工藝進行改進，為企業(yè)提出預防與改進措施，對防止事故的發(fā)生有著重要的意義。

關鍵詞：斜三通 incoloy825 腐蝕 金相分析 掃描電鏡

1 引言

Incoloy 825是鈦穩(wěn)定化處理的全奧氏體鎳鐵鉻合金，并添加了銅和鉬，是一種通用的工程合金，在氧化和還原環(huán)境下都具有抗酸、堿金屬腐蝕性能及抗沖刷腐蝕能力，較少發(fā)生腐蝕泄漏。本文對煤化工行業(yè)合成裝置粗煤氣管道中的45度斜三通腐蝕機理進行分析，為企業(yè)檢修提供數(shù)據(jù)支持，節(jié)約檢維修成本、降低非計劃停車風險，對石化裝置的安全生產有著重要的意義。

2 ?腐蝕三通基本情況

該三通2014年改造前采用的是15CrMo ?T型異徑三通，由于沖刷腐蝕與低溫H2S腐蝕作用，基本上三至六個月就會將主管三通背面腐蝕穿孔。后通過技術改進，并聯(lián)系制造廠將該管線改為45°斜三通，基材為15CrMo，內部堆焊incoloy825材質作為耐蝕層加強抗沖刷腐蝕與酸性介質腐蝕的能力，外部加電伴熱避免內部介質溫度過低達到露點溫度對管壁形成腐蝕。改為45°Y型三通也是為了避免介質直接沖擊造成的沖刷腐蝕。運行時，三通支管溫度大概在160攝氏度，主管經預熱后為240攝氏度。根據(jù)使用單位提供的光譜分析報告和化學成分分析報告，顯示基材與堆焊層材料元素成分均符合相關標準的要求。

自2014年改造后至2019年機會檢修該三通下線內部清洗檢查前都未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷。而且運行部每次機會檢修也會對該部位進行測厚，也沒有發(fā)現(xiàn)過明顯減薄。合成裝置（編號為24PG2107）三通管在2019年12月31日工藝巡檢報告發(fā)現(xiàn)粗煤氣泄露。檢修人員對三通部位拆開保溫后發(fā)現(xiàn)裝支管底部，靠近主管焊縫處有兩處貫穿性孔洞，如下圖所示：

3 ?腐蝕機理分析

自2014年至2019年2月該三通共運行了近五年多的時間，多次檢測檢查都未發(fā)生減薄的現(xiàn)象，而且2019年大修期間雖未進行下線檢修，但也進行了測厚，也未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷。而至2019年12月不到三個月的時間就發(fā)生了穿孔?？紤]可能是抵抗沖刷與低溫硫化氫腐蝕的耐蝕層失效了，進一步判斷可能是分層脫落了。對腐蝕泄漏處進行取樣金相分析，對漏點附近的腐蝕產物進行掃描電鏡分析。

3.1 ?金相分析及掃描電鏡分析結果

3.2 ?對腐蝕產物掃描電鏡結果

4 ?結語

通過以上分析手段，可以判斷該三通主要是由于應力腐蝕、晶間腐蝕造成的泄漏。該三通為焊接三通，存在三通銳角區(qū)焊縫附近應力集中，且容易受到交變應力影響。由于該三通以及后部混合器經常利用檢修期間進行下線清洗檢查作業(yè)，以及運行狀態(tài)下熱應力等原因導致該管線位移較大，使得三通承受管系應力持續(xù)加大，而三通夾角處應力最大，導致三通夾角處基層內部金相組織發(fā)生變化，含Mo耐熱材料對應力較敏感，在較大應力作用下產生應力腐蝕、晶間腐蝕導致內部堆焊的incoloy 825耐蝕層出現(xiàn)裂紋。

三通耐蝕層出現(xiàn)晶間腐蝕后，經過一段時間形成裂紋，腐蝕性介質將會產生間隙腐蝕，導致耐蝕層分層乃至脫落。由于重力作用冷凝液將冷凝聚集在下部，導致下部先腐蝕穿孔。

4 ?總結及解決辦法

incoloy825材料雖然有較好的耐腐蝕性，但在應力條件下，也可能會發(fā)生腐蝕開裂。建議對該處三通進行整體更換，并對整個管系應力重新釋放處理，避免應力集中。如果采用焊接式三通，雖然加工工期較短（約45天），堆焊技術及設備要求較低但應力集中、而且焊縫質量無法管控、對焊接工藝與焊接水平要求較高，完工后無法進行有效檢測。而采用整體三通可避免應力集中、堆焊耐蝕層變形量較小、安裝后焊縫可進行檢測，但對耐蝕層堆焊技術要求較高。使用單位應對整個合成裝置中粗煤氣管道三通進行逐個排查、檢測，利用計劃檢修時間對同類三通進行全部更換，并建立定期巡檢機制，定期測厚，以便及時掌握該三通的使用情況。

參考文獻

[1] 李久振，Incoloy825鎳基合金焊接接頭晶間腐蝕問題[J]，電焊機，2018，48（11）：103-106;

[2] 馬紅，管間溫差對集箱接管角焊縫開裂影響的應力分析[J]，熱力發(fā)電，2015，44（7）;

[3] GB/T30579-2014《承壓設備損傷模式識別》[S]，中國標準出版社，2014;

[4] NB/T47013-2015，承壓設備無損檢測[S]，北京：新華社出版，2015.

作者簡介

李力君（1984-），男，湖南岳陽人，本科，工程師，研究方向：特種設備檢驗工作。

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