应力腐蚀培训ppt课件

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1、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确承压设备的腐蚀与控制承压设备的腐蚀与控制 应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确目目 录录前言前言定义定义 特点特点 SCC实例实例 18 影响影响SSCC因素因素 各行业各行业SSCC环境选材特点环境选材特点 防腐蚀设计选材禁忌防腐蚀设计选材禁忌在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确前前 言言 没有承压设备就没有完整的现代工

2、业体系和现代没有承压设备就没有完整的现代工业体系和现代经济。经济。压力容器作为承压设备的通俗称谓既是承受压力压力容器作为承压设备的通俗称谓既是承受压力的的壳体壳体又是专有技术又是专有技术载体载体，具有，具有三个特点三个特点：结构参数的结构参数的多样性多样性，标准规范的标准规范的时效性时效性，特种设备管理的特种设备管理的严密性严密性。承压设备腐蚀与控制问题的重要性在于，它目前承压设备腐蚀与控制问题的重要性在于，它目前处于一个相对处于一个相对薄弱薄弱的环节。的环节。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确前言前言 承压设备主体材料

3、是金属材料，承压设备主体材料是金属材料，腐蚀、断腐蚀、断裂、磨损裂、磨损是三种主要失效方式。美国是三种主要失效方式。美国90年年代初估算，这三种失效造成的经济损失约代初估算，这三种失效造成的经济损失约占国民生产总值的占国民生产总值的10%。三类失效损失相。三类失效损失相差不多，都超过差不多，都超过GDP的的3%，其中腐蚀所造，其中腐蚀所造成的经济损失最高。中国成的经济损失最高。中国1997年统计，腐年统计，腐蚀经济损失约占国民生产总值的蚀经济损失约占国民生产总值的4%以上。以上。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确前言前言

4、 腐蚀是不可避免的，但腐蚀可以腐蚀是不可避免的，但腐蚀可以控制控制和尽和尽可能可能减缓减缓。充分应用现有防腐蚀技术和知。充分应用现有防腐蚀技术和知识，腐蚀损失可以挽回识，腐蚀损失可以挽回1/4，相当于将，相当于将GDP提高提高一个百分点一个百分点。承压设备腐蚀失效往往不能简单地归咎于承压设备腐蚀失效往往不能简单地归咎于某一个方面，常涉及多学科各种要素的综某一个方面，常涉及多学科各种要素的综合。腐蚀科学是一个正处于不断发展和完合。腐蚀科学是一个正处于不断发展和完善的善的边缘学科边缘学科。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确前

5、言前言 腐蚀失效腐蚀失效是事态发展的结果，究其原因往往涉及是事态发展的结果，究其原因往往涉及从设计开始的承压设备运转全从设计开始的承压设备运转全过程过程。承压设备从业人员往往觉得腐蚀问题涉及面广，承压设备从业人员往往觉得腐蚀问题涉及面广，难以掌握重点，把握思路，在学习中存在畏难情难以掌握重点，把握思路，在学习中存在畏难情绪，感到绪，感到不着边际不着边际。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确前言前言 重点讨论应力腐蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀重点讨论应力腐蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀（材料与介质的相容性）、高温腐蚀等腐（材料与介质的相容

6、性）、高温腐蚀等腐蚀现象。蚀现象。规律是普遍的，实践是特殊的。规律是普遍的，实践是特殊的。普遍的规普遍的规律律不以不以特殊的例证特殊的例证相补充，总有些缺憾，相补充，总有些缺憾，特殊的例证莫过于实践中出现的失效案例，特殊的例证莫过于实践中出现的失效案例，从中也折射出某些从中也折射出某些要点要点。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确前言前言 各腐蚀现象（案例）既相互各腐蚀现象（案例）既相互联系联系，又各有，又各有特点特点。针对相关学科跨度大、抽象、难以定量计针对相关学科跨度大、抽象、难以定量计算等特点，采用典型失效案例分析方

7、式讨算等特点，采用典型失效案例分析方式讨论。通过案例分析建立一定的论。通过案例分析建立一定的感性认识感性认识，贯通思路贯通思路，了解分析和解决问题的方式、，了解分析和解决问题的方式、方法，为处理工程实际问题打下基础。方法，为处理工程实际问题打下基础。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确常见腐蚀形态示意图常见腐蚀形态示意图在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确常用英文缩写常用英文缩写 SCC：应力腐蚀开裂；应力腐蚀开裂；SSCC：硫化物应力腐蚀开裂；硫化物

8、应力腐蚀开裂；CS：碳钢；碳钢；AS：（低）合金钢（低）合金钢 SS：不锈钢不锈钢 HB：氢鼓泡；氢鼓泡；HIC:氢诱发阶梯裂纹（氢致开裂）；氢诱发阶梯裂纹（氢致开裂）；SOHIC：应力导向氢诱发裂纹；应力导向氢诱发裂纹；PWHT：焊后热处理；焊后热处理；HAZ:（焊接）热影响区（焊接）热影响区 LPG:液化石油气。液化石油气。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确定义定义 特点特点 应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂(SCC)：金属材料在拉应力和金属材料在拉应力和特定介质的共同作用下所引起的特定介质的共同作用下所引起的脆性破裂脆性破

9、裂。CS、AS：碱脆、硝脆（硝酸盐）、氨脆（液：碱脆、硝脆（硝酸盐）、氨脆（液氨）、氢脆、硫化物氨）、氢脆、硫化物、工业冷却水、碳酸盐、工业冷却水、碳酸盐，等。等。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确定义定义 特点特点 A体体SS：高温碱、硫酸、连多硫酸、氯脆（氯：高温碱、硫酸、连多硫酸、氯脆（氯化物水溶液）、高温水、尿素生产环境，等。化物水溶液）、高温水、尿素生产环境，等。环境破裂中最广泛、最严重的失效形态。环境破裂中最广泛、最严重的失效形态。脆断脆断特征应予以关注，预防应有特征应予以关注，预防应有针对性针对性。在整堂课

10、的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例1 1：液氨引起：液氨引起SCCSCC兼影响因兼影响因素讨论素讨论 对象：对象：CS，主要是，主要是AS；汽相和液相汽相和液相均均有发现。有发现。机理机理：汽相中的裂纹沿焊接热影响区：汽相中的裂纹沿焊接热影响区直线进行，没有分枝；液相中裂纹从直线进行，没有分枝；液相中裂纹从熔合线上引发，然后向母材伸展，穿熔合线上引发，然后向母材伸展，穿晶型断裂。晶型断裂。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例1 1：液氨引起：

11、液氨引起SCC SCC 兼影响因兼影响因素讨论素讨论 不论汽相或液相，除氨外还必须有不论汽相或液相，除氨外还必须有O2和和N2，缺一不可。，缺一不可。1530是敏感区域，低于是敏感区域，低于10或高或高于于40不甚敏感。不甚敏感。0.2%的水可防止液氨的水可防止液氨SCC。但在加入。但在加入较多的较多的水（水（1%）时才能避免时才能避免SCC。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例1 1：液氨引起：液氨引起SCC SCC 兼影响因兼影响因素讨论素讨论 制冷装置用液氨不含水，否则结冰堵管，制冷装置用液氨不含水，否则结冰

12、堵管，具备具备SCC条件。条件。按按JB6917-93(98)制冷装置用压力容器制冷装置用压力容器、JB/T4750-2003制冷装置用压力容器制冷装置用压力容器规定，对盛装液氨的规定，对盛装液氨的Q235-B、C，20R制制压力容器可不进行压力容器可不进行PWHT。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例1 1：液氨引起：液氨引起SCC SCC 兼影响因兼影响因素讨论素讨论 液氨相对较纯洁；液氨相对较纯洁；系统有些设备工作温度系统有些设备工作温度，相应饱和蒸汽压，相应饱和蒸汽压；结构结构措施：薄管板结构、管板不兼作法

13、兰、管板措施：薄管板结构、管板不兼作法兰、管板与设备法兰分离（如图）、小直径、薄壁、不设与设备法兰分离（如图）、小直径、薄壁、不设检查孔、结构简单、检查孔、结构简单、批量批量生产；生产；采用采用16MnR制氨储存容器，采用丙烷、丁烷、异制氨储存容器，采用丙烷、丁烷、异丁烷制冷剂的钢制压力容器要求丁烷制冷剂的钢制压力容器要求PWHT。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例1 1：液氨引起：液氨引起SCC SCC 兼影响因兼影响因素讨论素讨论在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由

14、浅入深，所提出的问题也很明确实例实例1 1：化工化工16MnR氨罐氨罐SCC特特点点兼影响因素讨论兼影响因素讨论 因裂纹穿透引起泄露造成停产。裂纹一部因裂纹穿透引起泄露造成停产。裂纹一部分是制造中产生的，属冷裂纹；多数是在分是制造中产生的，属冷裂纹；多数是在使用过程中产生的使用过程中产生的SCC。纵焊缝状况较好，裂纹主要集中在纵焊缝状况较好，裂纹主要集中在环焊缝环焊缝和和接管与壳体连接接管与壳体连接的角焊缝上。的角焊缝上。裂纹多在内壁发生，逐步扩展到外壁直至裂纹多在内壁发生，逐步扩展到外壁直至穿透。内壁裂纹多发生在汽液相交界处。穿透。内壁裂纹多发生在汽液相交界处。制造时环境温度越低，壳体越厚，

15、越容易制造时环境温度越低，壳体越厚，越容易产生冷裂纹。产生冷裂纹。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例1 1：影响因素影响因素 提示：提示：应全面理解应力腐蚀各影响因应全面理解应力腐蚀各影响因素。素。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例2：盛装：盛装LPG容器的容器的SSCC GB11174-89 液化石油气总硫含量液化石油气总硫含量343 mg/m3。合格合格LPG硫化物含量远低于硫化物含量远低于容规容规控制控制指标指标 100 mg

16、/L（343 mg/m3=0.686mg/L），低于工程中控制指标），低于工程中控制指标（2050 mg/L）。）。GB150对该容器的对该容器的PWHT要求是建立在多要求是建立在多数数LPG不符合要求不符合要求基础上的。基础上的。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例2：盛装：盛装LPG容器容器SSCC 高强度（硬度）的高强度（硬度）的CS、AS对对SSCC敏感。敏感。这一特性对所有这一特性对所有SCC都适用。硬度可以现都适用。硬度可以现场场无损测定无损测定故被广泛采用。故被广泛采用。材料基本不发生材料基本不发生S

17、SCC的最高硬度值在的最高硬度值在HRC 2027之间。硬度之间。硬度，SSCC所需的所需的临界应力值越低，破坏所需时间越短。临界应力值越低，破坏所需时间越短。硬度值硬度值 HRC22（HB235），），得到普遍采得到普遍采用，这个值并没有什么理论根据，是现场用，这个值并没有什么理论根据，是现场经验的总结。经验的总结。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例2：盛装：盛装LPG容器容器SSCC 考虑到介质的聚积浓缩作用，针对压力容考虑到介质的聚积浓缩作用，针对压力容器是不会有产生应力腐蚀介质的器是不会有产生应力腐蚀介质

18、的浓度下限浓度下限值值的。的。考虑到设备结构中的应力集中现象，在压考虑到设备结构中的应力集中现象，在压力容器设计规范和标准中也很难确定产生力容器设计规范和标准中也很难确定产生SCC的的临界应力临界应力。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例2：盛装：盛装LPG容器容器SSCC SSCC控制要点控制要点不能把避免不能把避免SSCC简单地理解为降低某一机简单地理解为降低某一机械性能指标；械性能指标；不能以对腐蚀介质的限定含量或介质纯净不能以对腐蚀介质的限定含量或介质纯净度的要求来替代对度的要求来替代对SSCC的全面控制；

19、的全面控制；压力容器使用单位、科研单位经验较多，压力容器使用单位、科研单位经验较多，专业设计单位有一定经验，制造单位易忽专业设计单位有一定经验，制造单位易忽视该问题。视该问题。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例2：盛装：盛装LPG容器容器SSCC在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例2：盛装：盛装LPG容器容器SSCC 提示：提示：对应力腐蚀问题应予以高度的重视。对应力腐蚀问题应予以高度的重视。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题

20、来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例3：合成氨变换气换热器选材：合成氨变换气换热器选材 成分：成分：CO、CO2、N2、H2、H2O、H2S等。等。H2S腐蚀形态：腐蚀形态：均匀腐蚀均匀腐蚀、点饰、氢腐蚀、点饰、氢腐蚀、氢鼓泡与氢诱发阶梯裂纹、氢鼓泡与氢诱发阶梯裂纹、SSCC。CS制变换热交换器前增设制变换热交换器前增设“预腐蚀器预腐蚀器”以以控制均匀腐蚀。控制均匀腐蚀。“预腐蚀器预腐蚀器”采用耐蚀的采用耐蚀的1Cr18Ni9Ti制换制换热器，要求结构拆装方便。热器，要求结构拆装方便。解决了大部分腐蚀问题，也有例外，例：解决了大部分腐蚀问题，也有例外，例：

21、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例3：合成氨变换气换热器选材：合成氨变换气换热器选材 管内变换气成分：管内变换气成分：CO2:33%；CO:25%；O:0.2%，其余为：，其余为：H2，另含，另含微量微量H2S。170，1.01.4MPa。管外为盐水，。管外为盐水，3400 mg/l。使用。使用2月后管外壁就开始结垢，月后管外壁就开始结垢，累计使用累计使用1年。年。设备运行中突然破裂，破裂后曾试图补焊，设备运行中突然破裂，破裂后曾试图补焊，却引发热影响区又不断开裂。却引发热影响区又不断开裂。在整堂课的教学中，刘教

22、师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例3：合成氨变换气换热器选材：合成氨变换气换热器选材敲击管子已失去金属声音，遭到晶间腐蚀。敲击管子已失去金属声音，遭到晶间腐蚀。氯离子引发氯离子引发1Cr18Ni9Ti产生产生SCC。综合分析综合分析 选用选用SS解决了均匀腐蚀解决了均匀腐蚀问题，但操作工问题，但操作工艺不稳定，艺不稳定，Cl离子超标，使离子超标，使“预腐蚀器预腐蚀器”（合成氨变换气冷却器）（合成氨变换气冷却器）SS排管遭受排管遭受SCC而失效。而失效。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入

23、深，所提出的问题也很明确实例实例3：合成氨变换气换热器选材：合成氨变换气换热器选材“预腐蚀器预腐蚀器”也可采用也可采用CS、AS制造，制造，如小化肥采用一次性使用的如小化肥采用一次性使用的“替死鬼替死鬼”（第一换热器）。（第一换热器）。管子、管板不可拆卸，无设备法兰。管子、管板不可拆卸，无设备法兰。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例3：合成氨变换气换热器选材：合成氨变换气换热器选材 提示提示 工况相近，规模不同，侧重点不同，工况相近，规模不同，侧重点不同，选材方案大相径庭。选材方案大相径庭。腐蚀问题要综合控制，选

24、材只是一腐蚀问题要综合控制，选材只是一个方面。个方面。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例4：尿素：尿素 变换气氨冷器选材变换气氨冷器选材基本情况基本情况壳程：壳程：1.6 MPa，液氨、气氨，入口，液氨、气氨，入口 5管程：管程：1.9 MPa，变换气变换气，入口，入口 40，出，出口口15 材质：壳体、管箱、封头：材质：壳体、管箱、封头：16MnR；管板：；管板：16Mn锻件；换热管：锻件；换热管：10钢管钢管。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题

25、也很明确实例实例4：尿素：尿素 变换气氨冷器选材变换气氨冷器选材 管子与管板强度焊加贴胀后，管子与管板强度焊加贴胀后，PWHT。8个月，管程出口个月，管程出口1525，换热管内白，换热管内白色结晶物堵塞；色结晶物堵塞；堵管堵管；用；用4个月后再次升温。个月后再次升温。3年零年零3个月重复个月重复4次，失效。次，失效。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例4：尿素：尿素 变换气氨冷器选材变换气氨冷器选材 原因原因管子与管板焊接质量管子与管板焊接质量，在电化学和，在电化学和SCC作作用下产生泄漏；用下产生泄漏；整体整体P

26、WHT使贴胀效果使贴胀效果；壳程氨与管程壳程氨与管程 CO2、H2O反应反应碳铵白色结碳铵白色结晶物，堵管，换热效率晶物，堵管，换热效率。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例4：尿素：尿素 变换气氨冷器选材变换气氨冷器选材 原解决方案原解决方案管板改：管板改：0Cr18Ni9锻件，换热管改：锻件，换热管改：0Cr18Ni9管子。管子。SS抗液氨腐蚀抗液氨腐蚀。壳体也。壳体也采用采用0Cr18Ni9板，为的是相同的膨胀系数板，为的是相同的膨胀系数可使管口焊缝拉脱力可使管口焊缝拉脱力。管子与管板强度焊加贴胀，但精度管子

27、与管板强度焊加贴胀，但精度壳体先进行一次部件壳体先进行一次部件PWHT，待壳体与管，待壳体与管板组焊后再对两道环缝进行板组焊后再对两道环缝进行PWHT。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例4：尿素：尿素 变换气氨冷器选材变换气氨冷器选材 另一方案另一方案选材不变，提高焊接质量，明确选材不变，提高焊接质量，明确PWHT工艺工艺（两次（两次PWHT）。保证管子与管板贴胀质量是关键保证管子与管板贴胀质量是关键在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实

28、例4：尿素：尿素 变换气氨冷器选材变换气氨冷器选材l提示提示 制造质量制造质量经常是影响腐蚀的关经常是影响腐蚀的关键，找出制造质量中的键，找出制造质量中的关键环节关键环节，需，需要系统分析、综合比较，也需要一定要系统分析、综合比较，也需要一定的的选材知识选材知识。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例5：焦化：焦化 塔底再沸器选材塔底再沸器选材 冶金行业焦化厂，硫铵工段，增氨塔塔底冶金行业焦化厂，硫铵工段，增氨塔塔底再沸器为立式管壳式换热器。再沸器为立式管壳式换热器。基本情况基本情况壳程壳程：1.0 MPa，导热油，

29、导热油，220,底进上出；底进上出；管程管程：0.07 MPa，蒸氨废水，蒸氨废水(CO、CO2、H2S、HCN等等)，入口，入口 95，出口，出口 105,底进上出。底进上出。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例5：焦化：焦化 塔底再沸器选材塔底再沸器选材 CS使用使用56个月；个月；Ti使用使用1个月；个月；316L使用使用4个月；个月；图示，靠近上管板贴胀附近，换热管呈环图示，靠近上管板贴胀附近，换热管呈环状的严重腐蚀，穿孔。取下管子敲击已无状的严重腐蚀，穿孔。取下管子敲击已无金属声音和强度；金属声音和强度；

30、下管板与之下管板与之对应部位无腐蚀对应部位无腐蚀。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例5：焦化：焦化 塔底再沸器选材塔底再沸器选材在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例5：焦化：焦化 塔底再沸器选材塔底再沸器选材 腐蚀原因应当与该部位的腐蚀原因应当与该部位的气相介质气相介质有关。有关。裂纹是在那段死区由于溶液喷溅引起交替裂纹是在那段死区由于溶液喷溅引起交替的湿态和干态造成的。的湿态和干态造成的。使该区域充满液体使该区域充满液体（设计中有排

31、气口）可（设计中有排气口）可初步解决问题，还要保证初步解决问题，还要保证贴胀质量贴胀质量。设计合理的介质流向和结构。（卧式换热设计合理的介质流向和结构。（卧式换热器；管壳程汽、液状态的控制等）器；管壳程汽、液状态的控制等）在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例5：焦化：焦化 塔底再沸器选材塔底再沸器选材 提示：提示：实践证明，当选材的道路走不通实践证明，当选材的道路走不通时，问题的关键可能不是选材。时，问题的关键可能不是选材。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提

32、出的问题也很明确实例实例6 6：SSCCSSCC氢鼓泡（氢鼓泡（HBHB）与氢诱）与氢诱发阶梯裂纹（发阶梯裂纹（HICHIC）的关系）的关系 氢鼓泡与氢诱发阶梯裂纹氢鼓泡与氢诱发阶梯裂纹：CS、AS在在H2S水溶液中，当无外力作用或在低外力作用水溶液中，当无外力作用或在低外力作用下，在钢表面看到的鼓包现象为。继续下，在钢表面看到的鼓包现象为。继续发展下去，会生成一些平行于轧制方向并发展下去，会生成一些平行于轧制方向并连接贯通成阶梯状的裂纹，叫做。连接贯通成阶梯状的裂纹，叫做。氢诱发阶梯裂纹会使有效厚度减小到使设氢诱发阶梯裂纹会使有效厚度减小到使设备、管线处于过载、泄漏或断裂的程度。备、管线处于

33、过载、泄漏或断裂的程度。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例6 6：SSCCSSCC氢鼓泡（氢鼓泡（HBHB）与氢诱）与氢诱发阶梯裂纹（发阶梯裂纹（HICHIC）的关系）的关系在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例6 6：SSCCSSCC氢鼓泡（氢鼓泡（HBHB）与氢诱）与氢诱发阶梯裂纹（发阶梯裂纹（HICHIC）的关系）的关系 二者同时存在，应二者同时存在，应优先考虑优先考虑SSCC。穿透性穿透性的、垂直厚度方向裂纹对设备危害最大的、垂

34、直厚度方向裂纹对设备危害最大 氢致开裂（氢致开裂（HIC）发展到穿透性裂纹需要一）发展到穿透性裂纹需要一段较长时间。段较长时间。对油田设备的分析已证明上述观点。对油田设备的分析已证明上述观点。对对HIC国外仅有管线用钢（国外仅有管线用钢（高强度钢高强度钢）试验）试验方法规定，无判废标准，且管线壁厚较薄。方法规定，无判废标准，且管线壁厚较薄。裂纹敏感率、长度率和厚度平均大于设备。裂纹敏感率、长度率和厚度平均大于设备。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例实例6 6：SSCCSSCC氢鼓泡（氢鼓泡（HBHB）与氢诱）与氢诱发

35、阶梯裂纹（发阶梯裂纹（HICHIC）的关系）的关系 提示：提示：抓主要矛盾。首先控制影响安全抓主要矛盾。首先控制影响安全运行的穿透性裂纹。运行的穿透性裂纹。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确影响影响SSCC因素因素 H H2 2S S浓度浓度含水和含水和H H2 2S S天然气系统，天然气系统，P0.4MPa(A)P0.4MPa(A)；分；分压压P PH2SH2S 0.0003MPa(A),0.0003MPa(A),称为酸性气体，可称为酸性气体，可引起敏感材料发生引起敏感材料发生SSCCSSCC；在整堂课的教学中，刘教师

36、总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确影响影响SSCC因素因素SY/T0599 SY/T0599“天然气地面设施抗硫化物应力天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求开裂金属材料要求”,NACE(,NACE(美国腐蚀工程美国腐蚀工程师协会师协会)MR-01-75“)MR-01-75“油田设备抗硫化物应油田设备抗硫化物应力腐蚀金属材料力腐蚀金属材料”都规定发生都规定发生SSCCSSCC的的临界临界H H2 2S S分压值为分压值为:0.0003MPa(A):0.0003MPa(A)。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一

37、定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确影响影响SSCC因素因素 材料材料硫化物应力腐蚀开裂的硫化物应力腐蚀开裂的临界应力临界应力Sc，随材，随材料硬度的增高而降低；硬度随冷加工变形料硬度的增高而降低；硬度随冷加工变形量的增大而提高。量的增大而提高。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确影响影响SSCC因素因素16Mn钢焊接接头在正常组织状态下抗钢焊接接头在正常组织状态下抗SSCC性能良好，可一旦性能良好，可一旦补焊补焊，焊接接头出，焊接接头出现淬硬的现淬硬的M体组织，体组织，HRC22，必然发生，必然发生SSCC。在整堂课

38、的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确影响影响SSCC因素因素在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确影响影响SSCC因素因素 临界值的讨论临界值的讨论作为作为“材料材料”有临界应力有临界应力Sc，作为，作为“试样试样”有临界分压（浓度）。有临界分压（浓度）。作为压力容器作为压力容器产品没有产品没有“临界临界”的概念的概念，只有可以接受的工程控制指标，或合于使只有可以接受的工程控制指标，或合于使用的实用措施。用的实用措施。“应力集中应力集中”、“介质浓缩介质浓缩”两

39、个无法避两个无法避免且十分重要的因素，与免且十分重要的因素，与结构结构设计密切相设计密切相关。关。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确影响影响SSCC因素因素 温度温度24，SSCC最敏感；最敏感；24，T，SSCC敏感性敏感性；65 120（随材料强度极限而变化），（随材料强度极限而变化），基本不发生基本不发生SSCC在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确影响影响SSCC因素因素 显微组织显微组织 各显微组织对各显微组织对SSCC敏感性由小敏感性由小到

40、大的排列顺序：到大的排列顺序：淬火后高温回火获得的均匀分布的细小球淬火后高温回火获得的均匀分布的细小球状碳化物组织状碳化物组织 （调质）；（调质）；铁素体中均匀分布的球状碳化物铁素体中均匀分布的球状碳化物（退火组（退火组织）；织）；完全淬火回火组织完全淬火回火组织（非调质）；（非调质）；在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确影响影响SSCC因素因素正火回火组织；正火回火组织；正火组织；正火组织；淬火后未回火的淬火后未回火的B体及体及M体组织；体组织；在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度

41、，由浅入深，所提出的问题也很明确影响影响SSCC因素因素 显微组织显微组织 HG20581-1998 6.7.2 湿湿H2S应力腐蚀环境应力腐蚀环境 2 要求：要求：“材料使用状态应材料使用状态应至少至少为正火为正火或正火回火，退火，调质状态或正火回火，退火，调质状态”。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确影响影响SSCC因素因素 99版版“容规容规”修改说明及条文解释修改说明及条文解释 重点重点问题说明中引用了该条款，但要求的更严问题说明中引用了该条款，但要求的更严格了，变为：格了，变为：“材料使用状态应材料使用状态应至

42、少至少为正为正火回火，退火，调质状态火回火，退火，调质状态”。（。（差差好好）化学成分化学成分 Ni、Mn、S、P为有害元素。为有害元素。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点 酸性油气田、炼油设备、合成氨酸性油气田、炼油设备、合成氨三个典型三个典型行业都有较为典型的行业都有较为典型的SSCC问题。问题。虽然机理万变不离其中，但措施在各领域虽然机理万变不离其中，但措施在各领域各不相同，各不相同，各有特点各有特点。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，

43、由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点 酸性油气田酸性油气田四川气田是典型的酸性天然气气田。除含有四川气田是典型的酸性天然气气田。除含有H2S和和/或或CO2外，一般均含有矿化外，一般均含有矿化水水。在。在高温高压高温高压下，下，有时还含有多硫和单质硫类络合物，具有很强的有时还含有多硫和单质硫类络合物，具有很强的腐蚀性。腐蚀性。H2S的的毒性毒性也威胁人身安全。也威胁人身安全。应尽量采用工艺防腐蚀措施。应尽量采用工艺防腐蚀措施。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材

44、特点脱水脱水：对油气田现场而言，经脱水干燥的：对油气田现场而言，经脱水干燥的H2S可是视为无腐蚀性；可是视为无腐蚀性；脱硫脱硫：是防止：是防止SSCC的有效方法；的有效方法；控制控制pH值值：提高：提高pH值可以有效地降低材料值可以有效地降低材料对对SSCC的敏感性；的敏感性；添加缓蚀剂添加缓蚀剂：理论而言，可通过防止氢的：理论而言，可通过防止氢的形成来阻止形成来阻止SSCC。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点脱硫、脱水脱硫、脱水只能对脱硫、脱水装置下游设只能对脱硫、脱水装置下游设备和

45、管道起作用，采用备和管道起作用，采用添加剂添加剂和控制和控制pH值值在理论上可行，但在实际生产中不一定可在理论上可行，但在实际生产中不一定可靠。靠。采用抗采用抗SSCC的的材料和工艺材料和工艺是防止是防止SSCC最最有效的方法。有效的方法。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点对敏感设备不仅采用设备整体对敏感设备不仅采用设备整体PWHT措施措施以满足焊缝硬度以满足焊缝硬度HB200，且适当增加了，且适当增加了62525保温时间，实测热影响区和母材保温时间，实测热影响区和母材硬度为硬度为HB

46、147165。降低设备实际应力水平，使设备处于降低设备实际应力水平，使设备处于低应低应力状况力状况下工作。采用分析设计方法。下工作。采用分析设计方法。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点当选用标准未推荐材料，或改变材料的制当选用标准未推荐材料，或改变材料的制造工艺，或选用无使用经验的材料时，要造工艺，或选用无使用经验的材料时，要对材料进行抗对材料进行抗SSCC性能评定试验性能评定试验。重要的设备，对母材、焊缝等进行了苛刻重要的设备，对母材、焊缝等进行了苛刻的抗硫化物应力腐蚀开裂评定试验，

47、其中的抗硫化物应力腐蚀开裂评定试验，其中Sc18，大于，大于Sc12的规定值的规定值。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点 三种常用试验方法：恒负荷拉伸试验；弯三种常用试验方法：恒负荷拉伸试验；弯梁试验；四点弯曲试验。梁试验；四点弯曲试验。降低降低钢板钢板S、P含量；增加非金属夹杂物和含量；增加非金属夹杂物和晶粒度检查，避免夹杂物超标和保证细晶晶粒度检查，避免夹杂物超标和保证细晶粒要求。粒要求。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出

48、的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点锻件锻件S、P要求与钢板基本一致，低于标准要求与钢板基本一致，低于标准要求。要求非金属夹杂物和晶粒度检查。要求。要求非金属夹杂物和晶粒度检查。硬度检查硬度检查HB=162，且差值，且差值10。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点 炼油设备炼油设备氰氢酸氰氢酸（HCN）的存在对其催化装置低温）的存在对其催化装置低温H2S-H2O部位的腐蚀起到促进作用，造成氢部位的腐蚀起到促进作用，造成氢鼓泡、氢脆和鼓泡、氢脆和SSCC。控制。控制CS设备硬

49、度在设备硬度在HB200以下。含有以下。含有氰根氰根CN时，时，HB185。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点l炼厂炼厂H2S腐蚀分为如下环境：腐蚀分为如下环境：HCl-H2S-H2O；H2S-H2O；HCN-H2S-H2O；CO2-H2S-H2O；RNH2（乙醇胺）（乙醇胺）-CO2-H2S-H2O；S-H2S-RSH（硫醇）；（硫醇）；S-H2S-RCOOH（环烷酸）。（环烷酸）。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也

50、很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点 炼油设备低温炼油设备低温HCl-H2S-H2O 环境下环境下SSCC的的控制应以工艺防腐为主，材料防腐为辅。控制应以工艺防腐为主，材料防腐为辅。“一脱四注一脱四注”：原油深度脱盐，脱盐后原：原油深度脱盐，脱盐后原油注碱、塔顶馏出线注氨（或注胺）、注油注碱、塔顶馏出线注氨（或注胺）、注缓蚀剂、注水。从而出去原油中的杂质，缓蚀剂、注水。从而出去原油中的杂质，中和已生成酸性腐蚀介质，改变腐蚀环境中和已生成酸性腐蚀介质，改变腐蚀环境和在设备表面形成防护屏障。和在设备表面形成防护屏障。“一脱三注一脱三注”：目前炼油厂多采用：目前炼油厂多采用“一脱一脱三注三注”

51、，即停止注碱。，即停止注碱。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点 选材导则选材导则给出主要设备推荐用材：蒸给出主要设备推荐用材：蒸馏装置、流化催化裂化装置、延迟焦化装馏装置、流化催化裂化装置、延迟焦化装置、加氢裂化装置。置、加氢裂化装置。选材规定选材规定（节选）：（节选）：腐蚀裕量不应超过腐蚀裕量不应超过6.0mm；必要的必要的局部处理局部处理：

52、加大流通面积、降低流：加大流通面积、降低流速、适当增加壁厚、增设挡板及局部材料速、适当增加壁厚、增设挡板及局部材料升级等。升级等。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点 选材导则选材导则的其他要求的其他要求湿硫化氢环境受压元件不宜选用湿硫化氢环境受压元件不宜选用18-8型型SS和标准抗拉强度大于和标准抗拉强度大于540MPa的的CS、AS。当燃料中硫、氮化合物含量高时，对工业当燃料中硫、氮化合物含量高时，对工业炉中可能产生露点腐蚀的炉管，应选用炉中可能产生露点腐蚀的炉管，应选用抗抗露点露点

53、腐蚀材料。腐蚀材料。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点抗氢致开裂碳钢抗氢致开裂碳钢是指具有低硫、磷含量，是指具有低硫、磷含量，按按NACE TM 0284“压力容器及管线钢抗氢压力容器及管线钢抗氢致开裂的评定致开裂的评定”方法进行试验，其结果符方法进行试验，其结果符合规定的裂纹率要求的合规定的裂纹率要求的CS或或C-Mn钢。钢。GB8650“管线钢抗阶梯型破裂试验方法管线钢抗阶梯型破裂试验方法”在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提

54、出的问题也很明确各行业各行业SSCC选材特点选材特点在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确防腐蚀设计选材禁忌防腐蚀设计选材禁忌 含含铅铅材料不能用于食品和医药业；材料不能用于食品和医药业；含含铜铜的金属及铜合金不宜用于含氨和铵离的金属及铜合金不宜用于含氨和铵离子（子（HN4）的环境；）的环境；氯离子对氯离子对SS可能产生孔蚀和可能产生孔蚀和SCC；碳钢碳钢在稀硫酸中极不耐蚀，但在浓硫酸中在稀硫酸中极不耐蚀，但在浓硫酸中却很稳定；却很稳定；铅铅耐稀硫酸，但不能在浓硫酸中使用；耐稀硫酸，但不能在浓硫酸中使用；在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确防腐蚀设计选材禁忌防腐蚀设计选材禁忌 不锈钢不锈钢在中、低浓度的硝酸中耐蚀，但不在中、低浓度的硝酸中耐蚀，但不耐浓硝酸的腐蚀；耐浓硝酸的腐蚀；钛钛在湿氯气中耐腐蚀，接触干氯气着火；在湿氯气中耐腐蚀，接触干氯气着火；钛钛及钛合金在含及钛合金在含Cl、Br、I 离子的甲醇中离子的甲醇中SCC；SS在盐酸中不耐蚀；在盐酸中不耐蚀；湿硫化氢环境的受压元件不宜选用湿硫化氢环境的受压元件不宜选用18-8型型A体体SS和标准抗拉强度和标准抗拉强度540MPa的的CS、AS