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《南京工业大学》 2003年
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液化石油气球罐腐蚀机理的研究

唐建群  
【摘要】:LPG(液化石油气)是重要的工业和民用化工原料,随着工业的飞速发展,对LPG的需求量也越来越大。近年来,国内的原油已经满足不了市场的需求,需要大量进口中东原油,由于中东原油的硫含量高以及国内炼油设备的陈旧,使得炼制出来的LPG不能进行严格的脱硫和脱水处理,常常含有超过标准要求的硫化氢和水分,由此形成了LPG球罐常用低合金钢容易发生腐蚀破坏的湿硫化氢环境,导致硫化物应力腐蚀破裂、氢诱导裂纹和氢鼓泡等与氢有关的损伤的发生,威胁着球罐的安全运行。 本论文在总结前人研究工作的基础上,结合现场调研,对建造LPG球罐常用的两类材料——高强度低合金钢和中强度低合金钢进行全面研究,对它们在湿硫化氢环境下的腐蚀破坏特点,裂纹特征和破坏过程进行分析和归纳,为工程上实施经济有效的防护措施提供参考。 由低合金高强度钢制造的LPG球罐,其焊接接头部位在湿硫化氢环境下容易发生硫化物应力腐蚀,针对这一特点,在实验室条件下,对LPG球罐常用SPV50Q高强钢焊接接头,分别在含有100ppm和500ppm硫化氢的水溶液中进行慢应变速率拉伸试验,通过应力-应变、应力-时间曲线以及断口形貌的扫描电镜观察,对SPV50Q焊接接头的应力腐蚀敏感性和断裂特征进行研究和评估。 此外,以某厂服役16年由16MnR钢建造的LPG球罐部分发生严重腐蚀破坏的球壳板为例,将球壳板从球罐上取下进行解剖分析,采用全面宏观观察、金相显微镜观察和断口扫描电子显微镜观察,结合现场工况条件以及厂方检测情况报告,对球壳板失效原因进行分析;同时还对服役多年材料的机械性能进行测试,对在湿硫化氢环境下服役过材料的综合性能进行评估,为工程界今后的选材提供参考;并在实验室里进行了新旧16MnR两种材料在苛刻的腐蚀环境——5%NaCl+0.5%CH_3COOH+70000ppmH_2S中耐全面腐蚀和抗氢诱导裂纹性能的评估。最后综合得出:中等强度16MnR球罐钢在湿硫化氢环境中,主要是母材发生氢诱导裂纹和氢鼓泡,从而在材料内部产生大量的分层缺陷,导致球罐有效壁厚减薄,虽然不会导致LPG球罐发生突发性破坏,但对球罐的安全运行具有潜在的危险性。存在于材料中沿带状珠光体分布的长条形MnS是引起16MnR钢发生腐蚀破坏最重要 摘要 的冶金因素,因此,针对这一情况,文中对长条型MnS的形成原因进行了分析和 总结,;仁对相关的控制措施进行了归纳。
【学位授予单位】:南京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TE988

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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