碱液管道焊缝裂缝原因分析及修复措施

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碱液管道焊缝裂缝原因分析及修复措施

作者：王永兴

来源：《中国科技博览》2018年第07期

[摘要]本文通过对碱液管道、碱液浓度、伴热温度、应力等引起碱脆破裂的影响因素探讨，提出了相应的预防措施；并提出采取恰当措施进行修复，有效地避免了因应力腐蚀而引起的管道泄漏。

[关键词]碱脆应力腐蚀预防焊缝修复

中图分类号：TG441.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）07-0251-01

某联合装置水汽两台超高压蒸汽锅炉是烯烃装置重要动力设备，采用母管并列运行，以重油、裂解油、燃料气为燃料，该锅炉在微正压下燃烧，每台锅炉的最大蒸发量为160t/h，过热蒸汽设计压力为11.9MPa，设计蒸汽温度为525℃，锅炉的排烟的烟尘及NOX严重超标。为

解决锅炉烟尘及NOX超标，2015年3月本装置采用SCR脱硝技术新建脱硫脱硝装置。氨区是2016年6月投用的脱硫脱硝新装置的一部分，UFA2704碱罐收液管道自2016年6月投用至2017年6月1年有余，2吋碱管道焊缝裂缝泄漏7次，重复维修2次，极不正常。

一、碱液管道概况

碱液管道材质20#钢，介质浓度NaOH32%溶液；设计温度60℃，设计压力0.28MPa；操作温度常温，操作压力0.1MPa；腐蚀余量1mm。管道设计有1/2吋伴热管用于冬季加热，介质低压蒸汽。伴热管紧贴碱管道，外有50mm的矿棉保温。低压蒸汽压力0.35MPa，温度150℃，2016年6月投用。

二、碱液管道应力腐蚀机理

1.金属材料的应力腐蚀破裂是拉伸应力和腐蚀介质共同作用的结果

应力腐蚀破裂与纯机械应力造成的破坏不同，它能在很低的拉伸应力作用下产生破坏；它与纯腐蚀引起的破坏也不同，在腐蚀强度低的介质中也能引起破裂。碳钢在氢氧化钠水溶液中产生应力腐蚀破裂碱脆。

2.碳钢的碱脆一般要同时具备3个条件

一是较高浓度的氢氧化钠溶液。试验指出，浓度大于10%的碱液即足以引起钢的碱脆。二是较高的温度，碱脆的温度范围较宽，但最容易引起碱脆的温度是在溶液的沸点附近。三是拉伸应力，可以是外载荷引起的应力，也可以是残余应力，或者是两者的联合作用。拉伸应力的