GB/T-英文版承压设备损伤模式识别

提供更多标准英文版。

1范围

本文件给出了承压设备主要损伤模式识别的损伤描述及损伤机理、损伤形态、受影响的材料、主要影响因素﹑易发生的装置或设备、主要预防措施﹑检测或监测方法、相关或伴随的其他损伤等。

本文件适用于承压设备损伤模式识别。

本文件不适用于承压设备密封失效、安全连锁装置失效,压力泄放装置失效。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T承压设备合于使用评价

NB/T含稳定化元素不锈钢管道焊后热处理规范

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4一般规定

4.1本文件所述的损伤是指承压设备在外部机械载荷、介质环境,热载荷等单独或共同作用下﹐造成的材料性能下降、结构不连续或承载能力下降。

4.2本文件将损伤模式分为以下类别:腐蚀减薄﹑环境开裂,材质劣化,机械损伤,尚未归入上述损伤类别的列入其他损伤,承压设备损伤模式索引见附录A。各损伤类别划分如下。

a）腐蚀减薄:在腐蚀性介质作用下金属发生质量损失造成的壁厚减薄。

b)环境开裂;在服役环境作用下材料发生的开裂。环境开裂主要包括应力腐蚀开裂,以及氢渗人引起的氢鼓包和氢致开裂。

c)材质劣化;由于服役环境作用下材料微观组织,力学/耐腐蚀性能发生了退化。

d机械损伤;材料在机械载荷或热载荷作用下,发生的承载能力下降。

e)其他损伤;未归入上述四类情形的损伤模式。

4.3损伤个例之间存在差异性,有时不能完全与本文件中描述的典型损伤相吻合﹐当存在多种损伤或损伤耦合时,需要识别出主导损伤或损伤的耦合效应。

4.4本文件从损伤描述及损伤机理、损伤形态、受影响的材料、主要影响因素、易发生的装置和设备、主要预防措施,检测或监测方法、相关或伴随的其他损伤共8个方面进行了描述。典型过程成套装置承压设备损伤分布图见附录B。

5腐蚀减薄

5.1盐酸腐蚀

5.1.1损伤描述及损伤机理

金属与盐酸接触时发生的全面或局部腐蚀:

注:本文件中所有化学式中的金属一般以Fe作为代表给出，

5.1.2损伤形态

碳钢和低合金钢发生盐酸腐蚀时可表现为均匀腐蚀,介质局部浓缩或露点腐蚀时表现为局部腐蚀或沉积物下腐蚀。系列不锈钢和系列不锈钢发生盐酸腐蚀时可表现为点蚀,形成直径为毫米级的蚀坑,甚至可发展为穿透性蚀孔。

5.1.3受影响的材料

碳钢、低合金钢、系列不锈钢、系列不锈钢。

5.1.4主要影响因素

盐酸腐蚀的主要影响因素为:

a)盐酸浓度;随盐酸浓度升高,腐蚀速率增大;在热交换器和管道中的氯化铵盐或盐酸胺盐沉积

物易从工艺物料或注入的洗涤水中吸收水分,在沉积物下可水解形成酸性溶液,水溶液的pH值低于4.5时对碳钢和低合金钢的腐蚀性较强﹔

b)温度;随温度升高,腐蚀速率增大;

)合金成分:系列不锈钢和系列不锈钢耐盐酸腐蚀能力差,钛(钛合金)和镍(镍基合金)

耐盐酸腐蚀,尤其在温度不高的稀盐酸中耐腐蚀性能强﹔

d)催化或钝化剂:氧化剂(氧气,铁离子和铜离子)存在时,会加速镍基合金的腐蚀;在氧化性介质

环境中,钛具有优良的耐盐酸腐蚀能力。

5.1.5易发生的装置或设备

炼油厂中的盐酸腐蚀多与露点腐蚀有关,即在蒸馏塔、分馏塔或汽提塔塔顶工艺物料中,含水和氯化氢的气相发生冷凝,最初析出的液滴酸性很强(pH值低),腐蚀速率很高。易发生的装置或设备如下。

a)常减压装置:

1)常压塔塔顶系统中,塔顶油气冷却形成含盐酸的冷凝液,pH值较低,可对管道和热交换

器(包括壳体,管束和管箱造成快速腐蚀﹔

2)减压塔顶真空喷射器和冷凝设备也会发生盐酸腐蚀。b)加氢装置:

1)原料经或循环氢中的有机氯化物进入装置内,反应生成盐酸;

6环境开裂

6.1氯化物应力腐蚀开裂

6.1.1损伤描述及损伤机理

处于氯化物水溶液环境中的系列不锈钢或部分镍基合金在拉应力,温度和氯化物水溶液的共同作用下产生起源于表面的开裂。

6.1.2损伤形态

氯化物应力腐蚀开裂的损伤形态为:

a)裂纹起源于表面,无明显的腐蚀减薄﹔

b)裂纹多呈树枝状,有分叉﹔

c)裂纹一般穿品扩展,但发生敏化的系列不锈钢应力腐蚀断口也可能呈沿品特征;d断口通常为脆性断口﹔

e)系列不锈钢焊缝组织通常会含有一些铁素体,形成双相组织结构,出现氯化物应力腐蚀开裂的可能性通常会小一些。

6.1.3受影响的材料

易发生氯化物应力腐蚀开裂的材料为:

a)系列不锈钢属敏感材料;

b)双相不锈钢的耐氯化物开裂能力比系列不锈钢强﹔

c)镍基合金具有极强的耐氯化物应力腐蚀开裂能力。

6.1.4主要影响因素

氯化物应力腐蚀开裂的主要影响因素为:

a)温度;应力腐蚀开裂敏感性随温度的升高而升高,开裂时金属温度通常不低于38℃;

b)浓度;敏感性随氯化物浓度的升高而升高,但很多情况下氯离子会在局部浓缩﹐所以即使介质中氯化物含量很低,也可能会发生应力腐蚀;