案例一 加氫精制設(shè)備PATSCC[3]

1998 年某煉油廠加氫精制車間的高壓分離器（簡稱高分）和液位計(jì)沉筒等連接的幾個(gè)接管，在使用8個(gè)月后相繼發(fā)生開裂。宏觀檢查發(fā)現(xiàn)，接管的裂紋最長達(dá)66mm，且都為貫穿性裂紋。管壁內(nèi)表面1/3的部位有蝕孔，焊縫附近的蝕坑相當(dāng)密集，并且殘存少量深棕色產(chǎn)物，裂紋邊緣也有一些蝕孔，說明屬多源性開裂。斷口呈臺階狀，未發(fā)生塑性變形。在掃描電鏡下觀察裂紋呈沿晶腐蝕斷裂，裂紋從內(nèi)壁蝕坑開始向外擴(kuò)展。由于蝕坑分布不在一條直線上，蝕坑成為斷裂源后構(gòu)成了臺階形開裂，當(dāng)這些裂紋連通后就形成了66mm的穿透裂紋。

腐蝕原因?yàn)椋谕９み^程中高分接管的內(nèi)表面形成了連多硫酸腐蝕環(huán)境，使接管內(nèi)壁發(fā)生腐蝕。晶界是雜質(zhì)偏聚、碳化物沉淀產(chǎn)生點(diǎn)蝕的敏感位置，當(dāng)晶粒周圍被腐蝕后，晶粒或沉淀相就會一個(gè)個(gè)的脫落而產(chǎn)生點(diǎn)蝕，再逐步擴(kuò)大成目視可見的蝕孔。這些蝕孔本身就會引起應(yīng)力集中而萌生裂紋，成為斷裂源。加之接管內(nèi)壁呈直角連接，而非圓滑過渡，加大了應(yīng)力集中的程度，使這些部位蝕孔成為優(yōu)先啟裂源，在應(yīng)力的作用下，裂紋沿徑向、周向擴(kuò)展而穿透整個(gè)管壁，符合連多硫酸沿晶型腐蝕的特征。

參考文獻(xiàn)

[1] API RP571-2020.Damage Mechanisms Affecting Fixed Equipment in the Refining Industry[S]. THIRD Edition

[2] ASTM A262-15(2021).Standard Practices for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Austenitic Stainless Steels

[3]劉雙元.不銹鋼設(shè)備的連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂與預(yù)防[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2003,20(4):32-34+45

[4] NACE SP0170-2012.Protection of Austenitic Stainless Steels and Other Austenitic Alloys from Polythionic Acid Stress Corrosion Cracking During Shutdown of Refinery Equipment