炼化临氢装置321不锈钢焊缝热影响区的应力腐蚀及预测研究

In recent years, corrosion leakage accident of pipelines and equipments caused by stress corrosion for weld heat-affected zone of refining stainless steel increased significantly. The primary reason about corrosion cracking has not clear at present. The protective measures adopted by refinery enterprise failed to solve this problem. It is necessary to study the corrosion cracking mechanism, the corrosion properties and prediction of the refining 321 stainless steel in the hydrogen environment. In this paper, the influence of service environment and welding process on corrosion cracking behavior of the refining 321 stainless steel in the hydrogen environment will be researched. And the reason and corrosion cracking mechanism will be discussed in order to adopt the appropriate protective measures. The corrosion prediction research of the refining 321 stainless steel is also carried out. The outcome will provide the guidance to determine the repair cycle of the refinery equipment and it is great significance tothe safe operation of the refining equipment.

近年来因炼化临氢装置不锈钢管道焊缝热影响区的开裂问题造成的设备、管道腐蚀泄漏事故明显上升，目前尚未明确腐蚀开裂的根本原因，各炼厂采取的防护手段也未能有效解决问题。为了保证炼化装置的安全运行，临氢不锈钢的腐蚀开裂机理、特性研究及预测技术是我们目前亟待解决的问题。本项目以321不锈钢为研究对象，研究临氢不锈钢服役环境和焊接工艺对材料腐蚀开裂行为的影响，确定不锈钢焊缝热影响区的腐蚀开裂原因及机理，探索合理的防护措施，并对临氢不锈钢管的开裂行为进行预测研究，该项目的研究成果为炼厂临氢装置确定检修周期提供依据，对炼化临氢装置的安全运行具有重大意义。

近年来因炼化临氢装置不锈钢管道焊缝热影响区的开裂问题造成的设备、管道腐蚀泄漏事故明显上升，目前尚未明确开裂的根本原因，各炼厂采取的防护手段也未能有效解决问题。为了保证炼化装置的安全运行，临氢不锈钢的腐蚀开裂机理、特性研究及预测技术是我们目前亟待解决的问题。本项目在研究321不锈钢钢电解充氢慢应变拉伸试验方法的基础上，通过热模拟试验方法，研究了321不锈钢不同热影响区对氢脆的敏感性，分析了稳定化处理对321不锈钢焊接热影响区氢脆敏感性的影响，并通过实际施焊，研究焊接材料对321不锈钢焊接接头临氢性能的影响，最终对321不锈钢焊接接头不同区域对氢敏感性差异机理进行了深入分析和探讨。结果表明氢会导致321不锈钢慢应变拉伸断裂模式发生变化，焊接热影响区塑性大幅度下降，δ铁素体的存在，是高温热影响区域对氢的敏感性大于其它区域的主要原因；稳定化处理会导致321不锈钢焊接热影响区各区域塑性大幅度下降。本研究得出提高焊接热影响区氢脆敏感性的有效途径有降低321不锈钢粗晶区尺寸和δ铁素体含量、取消焊后稳定化处理、采用多层多道焊焊接工艺。该项目的研究成果为炼厂临氢装置确定检修周期提供依据，对炼化临氢装置的安全运行具有重大意义。