{首页主词},&

含CO2兩相流蒸汽管道撕裂泄漏失效的典型案例

2021-01-26 11:02:58 作者：本網整理來源：工業小南點分享至：

含CO2兩相流蒸汽管道撕裂泄漏失效的典型案例

01 現象

某化工裝置的一條DN250冷凝水管道泄漏。該泄漏發生在管道的垂直部分，距離最近的焊縫約120毫米，位于上游。隨后管道爆裂，導致沿軸線的780mm x 550mm區域破裂，并被扔到距原始位置10多米的地方。泄漏位置及撕裂的管道材料見下面的照片。

640?wx_fmt=jpeg&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1.jpg

圖片圖1：泄漏的位置與形貌

02 工作條件與檢驗

泄漏的管道材料是CS A106-Gr B Schedule 30，標稱厚度為7.80mm。該管道在208℃@17.5 barg下運行。泄漏的管道內流體主要包含冷凝液和少量的乙二醇以及一些醛，冷凝液還包含CO2、有機酸。

檢驗確定材料為普通碳鋼。在管道破裂之前，超聲波測厚儀顯示泄漏點周圍的最小厚度為2 mm。目視檢查未發現管道以及焊接接頭存在任何材料缺陷。硬度檢測表明材料強度符合標準范圍。超聲測厚表明，管道線軸垂直部分變薄厚度不均勻。在肘部之后，在整個流動方向的壁上發現了更多的變薄現象。

03 綜合分析

根據材料檢驗和硬度測試，對比設計文件確定管道材料符合A-106 gr B CS管道的規范。目測也未發現材料或焊接缺陷。因此，故障的根本原因排除由于材料或制造質量。泄漏點距離最近的焊接接頭較遠，并且焊接熱影響區（HAZ）不太可能是導致管道泄漏的因素。

泄漏管的流體主要包含冷凝液，少量的乙二醇和醛。冷凝液還包含CO2和有機酸。工藝系統技術評估認為該管道屬于易受濕式CO2和有機酸腐蝕，典型腐蝕速率為0.13-0.38 mm / y，嚴重時腐蝕速率可達1.8 mm / y。

根據現場檢查結果，管道腐蝕減薄顯然與水相的存在有關。水平管段中顯示出蒸汽和冷凝液之間明顯的汽液相分離線。管道表面有小馬蹄形的凹坑。現場檢查發現斷裂的碎片在一側嚴重變薄，而在另一側的厚度則相對完好。在肘部之后，在整個流動方向的壁上發現了變薄現象。冷凝液對金屬表面的影響增加腐蝕速率，從而消除鐵垢，并使金屬快速腐蝕。變薄的形態清楚地表明了腐蝕（形成腐蝕垢并隨后通過腐蝕去除的循環）以及局部的點蝕和切槽。