加氫反應器介紹ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 09:58本頁面
【正文】 鋼堆焊層剝離損傷現(xiàn)象 。 堆焊層剝離現(xiàn)象有如下主要特征： (1)堆焊層剝離現(xiàn)象也是氫致延遲開裂的一種形式 。 高溫高壓氫環(huán)境下操作的反應器 ， 氫會侵入擴散到器壁中 。 由于制作反應器本體材料的 CrMo鋼 (如 21/4CrlMo鋼 )和堆焊層用的奧氏體不銹鋼 (如Tp309和 Tp347)的結晶結構不同 ， 因而氫的溶解度和擴散速度都不一樣 ， 使堆焊層界面上氫濃度形成不連續(xù)狀態(tài) ， 如圖所示 。 而且由于母材的溶解度與溫度的依賴性更大 ， 當反應器從正常運行狀態(tài)下停工冷卻到常溫狀態(tài)時 ， 在過渡區(qū)界面上的堆焊層側聚集大量的氫而引起脆化 。 另外 ， 由于母材和堆焊層材料的線膨脹系數(shù)差別較大 ， 在反應器制造時會形成相當可觀的殘余應力 。 據(jù)測試結果 ， 堆焊層界面上的正拉伸殘余應力可達 。 還有 ， 由于過飽和溶解氫結合成分子形成的氫氣壓力也會產(chǎn)生很高的應力 。 上述這些原因就有可能使堆焊層界面發(fā)生剝離 ， 而且經(jīng)過超聲檢測和聲發(fā)射試驗的監(jiān)測 ， 發(fā)現(xiàn)剝離并不是從操作狀態(tài)冷卻到常溫時就馬上發(fā)生 ， 而是要經(jīng)過一段時間以后 (需要一定的孕育期 )才可觀察到這種現(xiàn)象 。 (2)從宏觀上看 ， 剝離的路徑是沿著堆焊層和母材的界面擴展的 ，在不銹鋼堆焊層與母材之間呈剝離狀態(tài) ， 故稱剝離現(xiàn)象 。 (3)從微觀上看 ， 剝離裂紋發(fā)生的典型狀態(tài)有沿著熔合線上所形成的碳化鉻析出區(qū)和沿著長大的奧氏體晶界擴展的兩大類 。 影響堆焊層氫致剝離的主要因素 1)氫氣壓力和溫度的影響 在眾多影響堆焊層剝離的因素中 ， 操作溫度和氫氣壓力是最重要的參數(shù) 。 氫氣壓力和操作溫度越高 ， 越容易發(fā)生剝離 。 2)從高溫高壓氫環(huán)境下冷卻速度的影響 在高溫高壓氫氣中暴露后，其冷卻速度越快，越容易產(chǎn)生剝離。 3）反復加熱冷卻的影響 當堆焊層過渡區(qū)吸藏有氫的情況下 ， 反復加熱冷卻的次數(shù)越多， 越容易引起剝離和促進剝離的進展 。 因為堆焊層材料與母材之間的線膨脹系數(shù)差別很大 ， 反復地加熱冷卻會引起熱應變的累積 ， 已有實驗證明 ， 它可對剝離起到上述影響的效果 。 4)焊后熱處理的影響 焊后熱處理對剝離也是一個很重要的影響因素 。 焊后熱處理溫度越高 ， 碳化鉻析出層就更寬 ， 將使材料的抗剝離性能明顯下降 。 防止堆焊層氫致剝離的對策 依上所述 ， 可以將引起堆焊層剝離的基本因素歸結為： (a)界面上存在很高的氫濃度； (b)有相當大的殘余應力存在； (c)與堆焊金屬的性質有關 。 因此 ， 凡是采取能夠降低界面上的氫濃度 ， 減輕殘余應力和使熔合線附近的堆焊金屬具有較低氫脆敏感性的措施對于防止堆焊層的剝離都是有效的 。 比如采用大電流高焊速的堆焊工藝；盡量避免非計劃的緊急停車；在正常停工時要采取使氫盡可能釋放出去的停工條件 ， 以減少殘留氫量 。 熱壁加氫反應器的在役檢驗 熱壁加氫反應器在役檢驗應以檢查有無高溫氫腐蝕 、 氫致裂紋、 堆焊層氫致剝離裂紋和回火脆化程度等為主要內容 。 檢驗范圍及數(shù)量一般可根據(jù)以下幾方面考慮后確定 （ 1） 使用中通常容易出現(xiàn)裂紋的部位 ， 如法蘭的梯形密封槽 、 內外部構件與殼體連接的焊縫等； （ 2） 容易產(chǎn)生堆焊層氫致剝離裂紋或發(fā)生幾率大的部位； （ 3） 根據(jù)操作歷史 ， 包括溫度 、 壓力及其超溫 、 超壓和開停工次數(shù)的情況； （ 4） 根據(jù)過去檢驗記錄 ， 如記錄的缺陷情況 、 返修部位等 。 總體來說 ， 檢驗的重點應該是法蘭密封面 、 高應力和應力集中區(qū) ， 主焊縫 、 堆焊層及層下缺陷和主螺栓 。 在役檢驗主要采用無損檢測方法進行 ， 包括目視檢查 （ VT） 、磁粉檢測 （ MT） 、 滲透檢測 （ PT） 和超聲波檢測 (UT)以及超聲波衍射時差法 （ TOFD)， 此外 ， 國外還有聲發(fā)射檢查 （ AET） 作為輔助手段 。 反應器在役檢驗的典型部位及適用方法
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