【摘要】：隨著石化設(shè)備的大型化、復(fù)雜化及大量高硫高酸原油的煉制,氫損傷導(dǎo)致的設(shè)備安全問題日益增加,濕硫化氫環(huán)境下設(shè)備的腐蝕與防護一直是困擾石化企業(yè)的重要課題。因此研究設(shè)備在濕硫化氫環(huán)境下氫鼓泡的形成機理及防護措施具有重要意義。本文首先以某石化公司煉油一部Ⅲ加氫裝置干氣脫硫吸收塔內(nèi)壁氫鼓泡和低分氣分液罐外壁氫鼓泡為研究對象,通過宏觀檢查、化學(xué)成分分析、金相組織分析、鼓泡斷口掃描電鏡和能譜分析及力學(xué)性能測試等的全面分析,結(jié)合設(shè)備運行工況分析鼓泡出現(xiàn)原因,結(jié)果表明,介質(zhì)中硫化氫濃度過高,鋼材中S、P含量偏高,存在大量MnS夾雜物、夾層及帶狀組織是形成氫鼓泡的主要原因。搭建加速滲氫試驗裝置和氫含量測試裝置,對20g材料氫擴散規(guī)律進行研究并測試氫含量對材料力學(xué)行為的影響。結(jié)果表明,材料的強度和塑性隨氫含量的增加而下降,但屈服強度下降并不明顯。當(dāng)充氫電流和充氫時間到達(dá)一定程度時材料中可擴散氫含量不再增加,進入鋼中的大量氫原子在夾雜等缺陷處聚集成氫分子,隨著氫濃度的增大,鋼材的氫損傷程度也越嚴(yán)重。電化學(xué)充氫后拉伸試樣斷口邊緣區(qū)域斷裂機理發(fā)生改變,由未充氫的韌性斷裂變?yōu)榇嘈詳嗔�；斷口芯部仍然與未充氫試樣相同,表現(xiàn)為以韌窩為主要特征的韌性斷裂,但是隨著材料中氫含量的增加,韌窩的尺寸變小,數(shù)量更多且更淺,宏觀表現(xiàn)為塑性指標(biāo)的降低。在工程案例分析、試驗研究及失效機理研究的基礎(chǔ)上,提出濕硫化氫環(huán)境中氫鼓泡的修復(fù)補焊方法及含氫鼓泡缺陷設(shè)備的預(yù)防措施等技術(shù)性建議,并采用化學(xué)鍍技術(shù)對設(shè)備表面進行材料改性,通過充氫試驗證明化學(xué)鍍鎳磷合金鍍層對氫鼓泡有較好的防護效果。
【圖文】：

應(yīng)力＾邐＞應(yīng)力逡逑圖１．３應(yīng)力導(dǎo)向氯致開裂示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｔｈｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｓｔｒｅｓｓ邋ｏｒｉｅｎｔｅｄ邋ｈｙｄｒｏｇｅｎ邋ｉｎｄｕｃｅｄ邋ｃｒａｃｋｉｎｇ逡逑

ｙ；：邋■，．邋■邋；＇ｉＨＨ逡逑圖２．１干氣脫硫吸收塔宏觀內(nèi)鼓泡示意圖逡逑巧ｇ．邋２．１邋Ｔｈｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｍａｃｒｏ邋ｂｌｉｓ化巧邋ｉｎ邋ｌ；ｈｅ邋ｄｒｙ邋ｇａｓ邋ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚ扣ｉｏｎ邋ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ邋Ｕ）ｗｅｒ逡逑曜W逡逑圖２．２干氣脫硫吸收塔切割試件端面滲透檢測逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｔｈｅ邋ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ邋化巧ｉｎｇ邋ｏｆ邋化ｅ邋ｆａｃｅ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｃｕｔｔｉｎｇ邋ｓｐｅｃｉｍｅｎ逡逑通過對低分氣分液罐Ｖ３３８宏觀檢查，發(fā)現(xiàn)筒體外壁布滿大小不一、鼓凸程度不等逡逑的鼓泡，如圖２．３所示。所有的鼓泡均發(fā)生在筒體的３６０°圓周上，有的鼓泡已經(jīng)在氣逡逑體分壓作用下發(fā)生開裂，內(nèi)部可能存在大量的分層缺陷，導(dǎo)致有效壁厚減薄，對設(shè)備的逡逑安全運行具有潛在危檢性。逡逑
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE986

【參考文獻】

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本文編號：2565969