復(fù)合板封頭的敏化和避免措施

(中國五環(huán)工程有限公司，湖北 武漢 430223)

某化工廠生產(chǎn)聚氯乙烯的裝置于2006年12月投入使用，2007年12月年度檢查時，對其中兩臺接受槽(V-211A和V-211C)進(jìn)行了內(nèi)表面滲透檢查，發(fā)現(xiàn)其下封頭內(nèi)表面出現(xiàn)了大量密集的細(xì)微線狀顯示，通過金相分析和熱應(yīng)力分析確定：其封頭復(fù)層奧氏體不銹鋼敏化后，在后續(xù)的封頭成型和服役過程中產(chǎn)生沿晶裂紋乃至部分晶粒脫落的典型晶間腐蝕現(xiàn)象。

1 設(shè)備概況

接受槽為第I類壓力容器，壓力為0～750kPa(g)，工作溫度為50～67℃，介質(zhì)為氯乙烯單體、過氧化物、偶氮化合物引發(fā)劑、蒸汽等。介質(zhì)中含有Cl-，一定條件下發(fā)生水解反應(yīng)，生成HCl，溶于水形成鹽酸，屬于對奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕介質(zhì)。

槽內(nèi)直徑4 500mm，槽容積150m3，筒體和封頭均為復(fù)合板，基層材料16MnR，復(fù)層材料0Cr18Ni9。下封頭和筒體下部分別安裝有攪拌器。封頭厚度為30+3mm，筒體厚度有攪拌器部分為28+3mm，無攪拌器部分為16+3mm。

封頭為內(nèi)徑4 500mm的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形，用復(fù)合板由正火態(tài)30mm厚的16MnR板和固溶態(tài)3.1mm厚的0Cr18Ni9板爆炸復(fù)合而成，復(fù)合后經(jīng)正火溫度熱處理(920±10℃保溫60min，出爐風(fēng)冷)消除爆炸應(yīng)力。

2 腐蝕狀況

超聲測厚顯示，筒體和封頭未有減薄或減薄不明顯，說明均勻腐蝕不明顯。

滲透檢查在筒體內(nèi)壁未發(fā)現(xiàn)裂紋，上封頭內(nèi)壁有零星細(xì)小線狀顯示，在下封頭發(fā)現(xiàn)大面積密集的細(xì)小線狀顯示，疑是微裂紋(見圖1(a)與圖1(b))。出現(xiàn)在封頭的整個區(qū)域，其中，封頭直邊到圓弧過渡段分布較為集中。

3 金相分析

對PT顯示最嚴(yán)重的V-211A下封頭及其附近筒體內(nèi)表面選取12處打磨，進(jìn)行金相覆膜檢查，按檢查順序編號為1#到12#，位置見圖2(a)與圖2(b)。……