深层气井流动短节断脱原因

井下安全阀上、下流动短节的主要作用是降低扰动对安全阀的影响,增强管柱安全性。为了确定井下流动短节脱落的原因,利用宏观观察、金相显微镜、扫描电镜及X射线能谱仪等方法,对井下流动短节部分端口处进行了表面腐蚀形貌和腐蚀产物分析,提出了井下流动短节脱落的原因是硫化氢腐蚀造成流动短节硫化氢应力开裂。为降低管柱的应力开裂敏感度,用31/2″扣13Cr油管代替流动短节,使流动短节频繁断脱问题得以解决,保证了气井的安全生产,取得了良好的效果。     

反应流出物空冷器短节断裂失效分析及预防

为分析蜡油加氢装置反应流出物空冷器A-601/D管箱出口短节在运行过程中发生整体断裂失效的原因,对该短节进行了断口的材质和化学成分分析、金相分析以及能谱分析。结果显示,短节断裂的失效因素主要是湿硫化氢应力腐蚀开裂所致。为应对湿硫化氢应力腐蚀开裂,提出了对该短节的合理选材建议及其制造要求。     

酸性水汽提脱硫化氢塔人孔法兰开裂原因分析

中国石油化工股份有限公司西安石化分公司硫磺回收装置酸性水汽提脱硫化氢塔上部人孔法兰基体出现环向裂纹,严重影响装置安全生产,分析其原因如下:①从材料敏感性来看,失效人孔位于顶部第2段填料的下方,冷进料从该填料段的上方进入,对进料组分进行分析后判断该法兰开裂为湿硫化氢环境下的应力腐蚀开裂,C1-仅起到促进作用;②存在人孔组合件制造不合理,制造方错用筒节材质为304奥氏体不锈钢,与法兰S11306异种材质焊接性能差,造成焊缝脆硬;③人孔法兰采用平焊法兰导致焊接应力及螺栓紧固应力不均匀,从而使腐蚀加速,裂纹进一步扩展.采取措施:更换法兰或筒节材料,同为0Cr13Ⅱ或304L(本次检修材质选为304L);降低焊接应力,优选焊接工艺并进行热处理;控制塔顶温度为30～40℃,在满足工艺操作条件下,避开腐蚀区间.     

焦化脱硫装置富气压缩机出口管线开裂分析

通过对焦化脱硫装置分液罐上截取的排污管和液位计接管进行宏观检验、硬度测试、金相检验、扫描电镜分析及腐蚀产物能谱分析,确定了富气压缩机二段出口管线开裂的原因.研究表明,管道内的环境属于硫化氢腐蚀环境,接管开裂的原因是由于焊接缺陷处的应力集中及管系振动引起的机械疲劳、硫化氢应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳开裂.研究成果可以为类似环境下设备及管道的选材及焊接工艺提供参考.     

某生产井定位密封穿孔失效原因分析

针对某油田生产井起出井下管柱作业时发现定位密封处发生穿孔现象,通过宏观分析及测量、理化性能分析、显微组织观察、腐蚀行为分析等方法,对该井定位密封失效原因进行研究。结果表明,短节与油管的化学成分检测结果均满足API SPEC 5CT标准对N80的要求,而定位密封各部位材质不一致,分别为1Cr、13Cr材质,且13Cr材质硬度较高;含砂采出液经油管进入定位密封内部后,受扩径紊流影响,介质集中对定位密封底部形成冲刷,由于13Cr材质耐磨性、耐蚀性均优于1Cr材质,导致1Cr材质冲刷腐蚀严重,进而发生穿孔。建议严格控制管柱各部位材料质量,控制采出液中含砂量及CO2含量,以预防该类失效的再次发生。     

加氢裂化炉过热蒸汽管开裂失效分析

对加氢裂化炉过热蒸汽管焊接接头处发生的裂纹进行分析,通过管子材质分析、介质成分分析、微观组织结构分析,推断出焊接接头的开裂属于碳酸盐应力腐蚀开裂,分析了开裂原因,并提出了相应的改进对策。     

焦化装置吸收塔液位计引管断裂分析

某石化公司炼油厂焦化装置吸收塔液位计引管发生断裂后进行了断口宏观检查、硬度测试、断面金相分析、材质分析、断面腐蚀产物能谱分析和断面扫描电镜等分析,断裂原因是硫化物应力腐蚀开裂,开裂源位于接管焊缝内表面熔合线边缘凹坑部位的局部应力集中处。为降低液位计引管应力,对装置吸收稳定区塔器其他类似部位进行风险评估后,对吸收塔、再吸收塔和干气脱硫塔的8只液位计拆除处理;对吸收稳定区液位计引管焊缝及热影响区的硬度进行复查,对硬度大于200HB的部位,则对焊缝进行着色渗透及DR实时成像检查,对检查出的问题及时进行处理,对暂时无法处理的缺陷,制定安全预案并组织员工进行培训．     

制氢装置中变气空冷管线腐蚀开裂原因分析及应对措施

通过观察管线焊缝处裂纹形貌、晶间腐蚀裂纹形貌及断口形貌,对构件所处的工艺环境和应力情况进行化验分析以判断腐蚀开裂原因。结果表明:晶间腐蚀裂纹形貌与发生应力腐蚀的裂纹形貌一致,构件所处的工艺环境中含有二氧化碳、氯离子和水,形成了酸性腐蚀环境,且构件焊缝处存在焊接残余应力。开裂构件材质为0Cr18Ni9,焊接时被加热到450~850℃发生敏化,使晶界的抗腐蚀能力降低。因此,制氢装置中变气空冷管线焊缝处的开裂是在这几种因素的共同作用下导致的应力腐蚀开裂。     

加氢裂化装置导淋阀短接开裂原因分析

某石化公司的加氢裂化装置导淋阀连接管(短接管)发生开裂。通过宏观观察、材质分析、金相检验、电镜观察和能谱分析等手段,对连接管开裂的原因进行了检测分析。结果表明,连接管开裂的主要原因是焊接质量问题,焊接组织中含有气孔等缺陷,同时出现了焊接冷裂纹;另外由于腐蚀性介质和焊接残余应力的作用,发生了硫化物应力腐蚀开裂作用。     

制氢装置中变系统管道腐蚀开裂原因分析

介绍了某石化公司制氢装置中变系统不锈钢管道多次发生腐蚀开裂的情况,通过分析确定裂纹形成的主要原因是奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂。从机理分析,在温度60~150℃时,二氧化碳腐蚀产物厚而疏松、易破损,所以中变系统管道出现裂纹现象较多。通过对腐蚀部位材质检测,其名义材质为0Cr18Ni10Ti合金,但实际不含钛成分;硬度值在HB 230以上,也高于此类材质要求硬度指标HB 187。这些问题说明供货材料合金组织控制不良,在施工过程中焊接工艺又参差不齐,最终导致焊接部位存在过大的残余应力,这些残余应力先破坏了焊接热影响区的晶间钝化膜,再形成点蚀坑并逐步形成裂纹。通过采取消除应力、水质控制、材质升级、操作优化等措施,取得良好效果,确保了装置的长周期运行。     

H_2S对天然气处理设备的腐蚀及相应对策

天然气处理设备,如矿场集输中的过滤分离器、气液分离器、脱水吸收塔、固体脱硫塔,天然气净化厂中的原料气过滤器、原料气分离器、脱硫吸收塔、再生塔、酸气分离器、活性炭过滤器等,所接触的介质基本上都含有水和硫化氢,这种介质环境对设备会产生电化学腐蚀、硫化物应力开裂(SSC)和氢诱发裂纹(HIC)。针对硫化氢对设备的不同腐蚀情况,在设备设计时应采取相应的对策和措施来防止腐蚀,以确保设备的安全运行和使用寿命。     

螺杆压缩机阳转子轴断裂及预防措施

对输送放火炬气的LG-30/8型湿式水冷双螺杆压缩机阳转子轴断裂的原因进行了分析,通过分析腐蚀产物和观察断口形貌,判断为湿硫化氢环境下发生的腐蚀疲劳破坏,并存在有应力腐蚀开裂倾向。影响轴断裂的主要因素:介质成分复杂、腐蚀性强,压缩机转子处于化学腐蚀和应力腐蚀的环境;梳齿密封与轴的磨擦;变截面处应力集中倾向大;转子轴所承受交变应力;马氏体不锈钢对钝化膜破坏的自修复能力不足;热处理中组织相变不均匀等。对于2Cr13整体转子,采取改进热处理工艺、提高材料的机械性能、减小断裂处的应力集中和控制冷却水的腐蚀性等措施,可有效防止轴断裂。采取2Cr13螺杆与35Cr Mo(或25Cr2Mo VA等)轴组合的镶嵌结构转子,螺杆的耐腐蚀和轴的抗断裂性能皆较好,可用于新制转子和旧转子的修复。     

制氢装置腐蚀泄漏情况分析

近年来某公司制氢装置不同部位相继发生腐蚀泄漏,给装置带来巨大的安全隐患。装置采用烃类蒸气转化法制取氢气,伴随反应生成气冷却到135℃,过剩水蒸气凝结成水并与CO2形成碳酸,使系统奥氏体不锈钢0Cr18Ni10Ti管道焊缝敏化区域内局部晶界贫铬区发生严重腐蚀,即晶间腐蚀,奥氏体不锈钢焊接产生的应力会促进腐蚀的进行。不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,但Cl-会局部破坏不锈钢表面具有保护作用的钝化膜,发生点蚀,不锈钢发生点蚀与Cl-的浓度、Cl-与SO2-4比值及温度有关,点蚀产生的蚀坑将形成裂纹源,裂纹中富集的Cl-和H+在温差应力的作用下将加速裂纹扩展。制氢变压吸附系统原料中无明水,但吸附塔进口管线排凝管道为一死腔,在吸附塔压力周期性变化过程中,死腔内存留的解吸气将有微量的明水析出,与CO2构成酸性腐蚀环境,引起排凝管上的孔蚀泄漏。     

天然气净化装置腐蚀行为与防护

含硫天然气净化过程中存在严重的腐蚀行为。对天然气净化装置开展腐蚀行为研究并提出相应的防护措施,对天然气净化工业的安全生产具有重要意义。调查显示,胺法脱硫脱碳装置腐蚀较严重的部位有：再生塔塔壁及内部构件、贫富液换热器、高温富液管线、重沸器及相连管线等。通过对电化学腐蚀、化学腐蚀、碳酸盐或硫化物等引起的应力腐蚀及氢鼓泡等腐蚀破坏形态分析,结合国内外关于H₂S及CO₂ 腐蚀机理研究,探讨了H₂S、CO₂及热稳定性盐等对脱硫装置腐蚀影响机制,并针对性地提出了天然气净化装置腐蚀防护措施。     

制氢装置酸性水汽提塔开裂分析

制氢装置酸性水汽提塔投用3年后装置停工大检修时发现塔壁出现多处裂纹,通过酸性水汽提塔取样件分析,母材化学成分满足标准对0Cr18Ni9的要求;试块塔内外壁渗透检测判断裂纹是从外壁向内壁扩展,局部已穿透,裂纹有明显分枝现象;微观形貌观察/EDS能谱分析裂纹从外壁起裂,垂直于壁厚方向向内壁扩展,金相观察裂纹均为穿晶树枝状扩展特征;保温材料中Cl-检测Cl-质量分数为0.005。综合分析为保温材料中的Cl-在保温层下浓缩,最终导致氯离子应力腐蚀现象的发生。因此,酸性水汽提塔外壁裂纹系奥氏体不锈钢保温层下氯离子应力腐蚀开裂导致。     

循环氢压机42CrMo合金钢活塞杆腐蚀失效剖析

通过对石蜡加氢装置3号循环氢压机42CrMo合金钢活塞杆腐蚀产物进行物理测试,考察了腐蚀原因。结果表明,石蜡加氢装置3号循环氢压机活塞杆腐蚀的原因是氢气介质冲击腐蚀与硫化氢介质的腐蚀联合作用所致。即活塞杆在氢气介质中高速运转时,由于旋转力矩形态的不断变化产生湍流作用,使镀铬层表面形成强烈的冲击腐蚀,导致Cr镀层及Cr的...     

汽油罐不锈钢浮盘盖板和浮筒的腐蚀

对某石化公司642号废汽油储罐0Cr18Ni9不锈钢浮盘盖板和浮筒腐蚀情况进行了物理测试,分析了腐蚀的原因。结果表明,不锈钢浮盘盖板和浮筒是由于废汽油中有硫化物而导致局部腐蚀穿孔。腐蚀穿孔是由浮盘盖板下表面萌生,并向接触其相部位的上表面发展。同时,由于海水冲洗和稀释引起氯化物对不锈钢浮盘盖板和浮筒的局部腐蚀。在分析的基础上提出了切实可行的防护措施。     

柴油加氢高压空冷器泄漏原因分析及改进措施

某石化公司2.2 Mt/a柴油加氢装置高压空冷器,在开工硫化过程中,在管束与管板焊接部位发生泄漏,从设计、制造、检验、安装、开工等方面进行了综合分析,结果表明:泄漏是由硫化物应力腐蚀开裂造成的。虽然高压空冷器管箱材质Q345R和管束材质20号钢具有较好的可焊性和良好的抗开裂性能,但是仍然存在局部焊缝硬度过高和残余应力较大等问题,在高浓度H 2S环境中,高压空冷器极容易发生硫化物应力腐蚀开裂。     

超级13Cr油套管在含H2S气井环境下的腐蚀试验

近20年来,在国内外H₂S/CO₂共存环境、高含Cl^-的深井或复杂水平井中,为保障井筒寿命并控制耐蚀合金管柱成本,超级13Cr不锈钢油套管的应用逐步增多,而ISO等标准中对于超级13Cr油套管的适用条件规定严格,特别是在超级13Cr的抗硫化物应力开裂影响因素方面,不同学者研究认识不统一。为此,模拟陕北某区块含H₂S气井腐蚀环境,利用电化学系统和高压腐蚀测试系统,评价了超级13Cr油套管的电化学和抗硫化物应力开裂能力。结果表明,在模拟环境下的超级13Cr电化学腐蚀速率为0.01 mm/a,而传统13Cr的腐蚀速率为0.26 mm/a。同时在抗硫化物应力开裂试验中,加载80% AYS和90% AYS下的超级13Cr没有出现NACE标准溶液试验下的开裂问题。该结果为类似气井环境下的超级13Cr应用提供了一定的参考。     

酸液对HP13Cr钢材防腐研究进展

针对HP13Cr不锈钢油套管材料在酸化条件下的腐蚀问题,对其化学成分及腐蚀性能进行了研究,分析了在不同温度、pH值、酸液体系、浓度等条件下的腐蚀行为,说明了缓蚀剂类型对HP13Cr不锈钢材料的影响机理.当pH值达到3.5时,腐蚀速率达到平衡值17.5 mg/(dm2.d)左右;相对于其它材料,HP13Cr受温度的影响非常小——在150℃条件下,其腐蚀速率为0.05 mm/a,而1Cr13和2Cr13分别高达0.19 mm/a和0.27 mm/a;在10％ CH3COOH +5％ HCl体系条件下,加入缓蚀剂后无点蚀和局部腐蚀,腐蚀速率也较小;在10％ HCl+ 2％ HF+ 3％ TG201体系条件下,钢材腐蚀速率最小,为3.18 g/(m2.h).