一起壓力管道局部腐蝕失效案例分析

1、第6期一61一一起壓力管道局部腐蝕失效案例分析賈益軍，周國(guó)華(江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院揚(yáng)州分院，江蘇揚(yáng)州225200)[摘要]對(duì)某烯烴廠成套裝置中的管道存在的缺陷，從腐蝕機(jī)理、使用環(huán)境、安全管理等方面詳細(xì)分析了原因，進(jìn)行了安全狀況等級(jí)評(píng)定，提出了處理方案和今后應(yīng)采取的預(yù)防措施。[關(guān)鍵詞】壓力管道：局部腐蝕：腐蝕機(jī)理；使用環(huán)境；安全管理201O年8月，某烯烴廠一套約68公里長(zhǎng)的壓力管道在全面檢驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)存在不同程度的缺陷共60多處

2、，現(xiàn)就其中一處較嚴(yán)重的典型缺陷分析如下：l管道簡(jiǎn)介烯烴廠該套裝置是上世紀(jì)80年代安裝投用，后又經(jīng)過多次改裝、修理，因此該裝置壓力管道的設(shè)計(jì)及安裝資料基本丟失，只存有管道單線圖和部分參數(shù)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不明。該處管道名稱：c：／s管道，管道級(jí)別：GC2，公稱直徑：1143mm，壁厚：60mm，長(zhǎng)度4850m，設(shè)計(jì)壓力：509Mpa，設(shè)計(jì)溫度：5l0℃，工作壓力：226Mpa，工作溫度：一177℃，輸送介質(zhì)：C：／S(液)，管道材質(zhì)：STPL39

3、(相當(dāng)于國(guó)內(nèi)16Mn)，有保溫層。本次為首次檢驗(yàn)，未進(jìn)行過在線檢驗(yàn)，沒有運(yùn)行、維修記錄。2管道檢驗(yàn)情況該條有典型腐蝕缺陷的管道總長(zhǎng)4850m，在對(duì)現(xiàn)有資料進(jìn)行認(rèn)真審查后，編制了檢驗(yàn)方案。根據(jù)檢驗(yàn)方案，檢驗(yàn)時(shí)對(duì)部分重點(diǎn)部位撤除了保溫層，經(jīng)外部宏觀檢查及壁厚測(cè)定發(fā)現(xiàn)，該壓力管道母材有不同程度的腐蝕，在進(jìn)一步擴(kuò)大了保溫層撤除區(qū)域后檢查發(fā)現(xiàn)，多處母材嚴(yán)重腐蝕?，F(xiàn)選取一處最嚴(yán)重的腐蝕缺陷進(jìn)行分析。3缺陷描述經(jīng)實(shí)際檢測(cè)和計(jì)算，根據(jù)《在用工業(yè)管道定期

4、檢驗(yàn)規(guī)程》(2003)第四十七條的規(guī)定，該缺陷處剩余壁厚27mm，B／(ⅡD)=l，PO25t—C，該管道安全狀況等級(jí)定為4級(jí)，并按規(guī)定出具了《特種設(shè)備檢驗(yàn)意見通知書》，填寫了檢驗(yàn)案例。4缺陷原因分析41腐蝕分類金屬在外界環(huán)境影響下，遭受到化學(xué)和電化學(xué)的作用而引起腐蝕失效，腐蝕失效現(xiàn)象是普遍存在的。由于材料表面與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而引起的材料的破壞或變質(zhì)稱為材料的腐蝕。腐蝕的分類有以下幾種：按腐蝕反應(yīng)的機(jī)理分為：化學(xué)腐蝕和電化

5、學(xué)腐蝕；按腐蝕的環(huán)境分為：大氣腐蝕、水和蒸汽腐蝕、土壤腐蝕、化學(xué)介質(zhì)腐蝕；按腐蝕的形態(tài)可分為兩大類：全面腐蝕和局部腐蝕。局部腐蝕又分應(yīng)力腐蝕破裂、點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕及沖刷腐蝕(磨損腐蝕)、選擇性腐蝕、氫損傷和腐蝕疲憊等。其中，局部腐蝕主要局限于微小區(qū)域中。局部腐蝕的腐蝕速度通常要比均勻腐蝕大得多，而且難以發(fā)現(xiàn)，常常是突發(fā)性和災(zāi)難性的，可能引起各類事故。因此它的危害要比均勻腐蝕大得多。局部腐蝕破壞約占腐蝕破壞的70％。經(jīng)分

6、析該缺陷屬于電化學(xué)腐蝕引起的局部腐蝕。42電化學(xué)腐蝕機(jī)理電化學(xué)腐蝕：金屬材料與電解質(zhì)溶液接觸，通過電極反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕。電化學(xué)腐蝕反應(yīng)是一種氧化還原反應(yīng)。在反應(yīng)中，金屬失去電子而被氧化，其反應(yīng)過程稱為陽極反應(yīng)過程，反應(yīng)產(chǎn)物是進(jìn)入介質(zhì)中的金屬離子或覆蓋在金屬表面上的金屬氧化物(或金屬難溶鹽)：介質(zhì)中的物質(zhì)從金屬表面獲得電子而被還原，其反應(yīng)過程稱為陰極反應(yīng)過程。腐蝕電池中的反應(yīng)是以最大限度的不可逆方式進(jìn)行。作者簡(jiǎn)介：賈益軍(1968一)，男，