自1994年5月錦州石化公司80萬噸/年催化裂化裝置再生系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生開裂以來，此系列事故是建國以來，石油石化行業(yè)最嚴(yán)重的一次腐蝕事故。造成了幾十億元的經(jīng)濟(jì)損失。

  2000年4月份某石化公司140萬噸/年重油催化裂化裝置二再生器和旋風(fēng)分離器發(fā)現(xiàn)有大量穿透裂紋，為了查明再生器開裂性質(zhì)及產(chǎn)生原因，對其裂紋試樣和環(huán)境介質(zhì)進(jìn)行了綜合測試與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)分析，以揭示這些大量裂紋的產(chǎn)生原因。裂紋形貌如圖1所示。

圖1  再生器燒焦罐環(huán)焊縫裂紋形貌

  調(diào)查分析結(jié)果表明：裂紋為樹枝狀應(yīng)力腐蝕裂紋，均從裝置內(nèi)表面開始向外表面擴(kuò)展；裂紋部位金屬未見明顯塑性變形；裂紋寬度窄，部分裂紋已貫穿整個壁厚；裂紋沿晶界擴(kuò)展，斷口具有典型沿晶斷裂特征。從腐蝕環(huán)境分析中可以看出，二套再生器煙氣含有較多的O₂、NO_x和SO₃，煙氣具有較強(qiáng)的氧化性，pH值也相對較高，露點(diǎn)溫度也比較高，而相應(yīng)的設(shè)備壁溫則在露點(diǎn)溫度以下，為催化二套再生器發(fā)生硝酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂提供了外界條件。煙氣中存在一定量的氮化物和水蒸氣，在器壁結(jié)露，形成硝酸鹽水溶液，進(jìn)而在應(yīng)力共同作用下造成了硝酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂事故。對NO_x-SO_x-CO_x-H₂O混合煙氣體系的熱力學(xué)分析表明，在一定溫度和壓力下，混合煙氣體系露點(diǎn)溫度與硫酸蒸汽的分壓有關(guān)，與體系的總壓有關(guān)，與氮氧化物、碳氧化物等氣體的含量無直接關(guān)系。硫酸蒸汽的分壓越大，混合煙氣體系的露點(diǎn)溫度越高。氮氧化物、碳氧化物對露點(diǎn)溫度的影響是通過對體系的總壓表現(xiàn)出來的。