酸性水汽提装置酸性水管线开裂原因分析与应对措施

沈红杰

(中国石化上海高桥石化有限公司，上海 200137)

某公司酸性水汽提装置采用双塔汽提工艺，分别回收H2S，NH3和净化水。酸性水管道的材质为20号无缝钢管，管道安装时采用J507焊条进行焊接，焊接接头未进行焊后消除应力热处理。

该装置投产运行一年左右，酸性水管线多次发生焊接接头开裂泄漏。在装置停工检修期间，对部分焊接接头进行消除应力热处理。在装置继续运行半年左右，又发现20多处焊接接头开裂泄漏，其中6处曾在装置停工检修时做过消除应力热处理。为了查找管线开裂原因，在酸性水原料罐到汽提塔的管线上截取开裂泄漏的焊接接头试样，对其进行腐蚀产物成分分析、宏观检验、硬度检测及金相组织分析,并对不同处理状态的焊接接头进行了硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)的敏感性评价。

1 介质成分和裂纹宏观形貌

1.1 酸性水水质成分

酸性水管道的操作压力为1.4 MPa，操作温度为40 ℃左右。酸性水呈碱性，其pH值大于7，水质成分见表1。

表1 酸性水水质成分

1.2 裂纹宏观形貌

泄漏的焊接接头及其裂纹形貌分别见图1和图2。接头规格为φ60 mm×5 mm。从图2可知，裂纹位于焊缝边缘和热影响区，长约5 mm，呈弧形。

图1 泄漏的焊接接头宏观形貌

图2 裂纹宏观形貌

2 检测与分析

2.1 腐蚀产物成分分析

对焊接接头内壁的腐蚀产物进行元素分析，结果见表2。由表2可以看出，腐蚀产物中含有较多的氧化物(FeO)和少量的硫化物(MnS和FeS2)。

表2 腐蚀产物的元素分析结果w,%

2.2 硬度检测

对泄漏的焊接接头的焊缝、热影响区和母材等部位进行布氏硬度检测，结果见表3。……