描述了乙烯装置裂解炉文丘里引压管出现断裂的特征，并对出现断裂的原因进行了分析，制定了针对性的检修措施, 并提出了改进建议。

某化工厂80万t/a乙烯装置采用的是美国斯通韦伯斯特 (S&W)公司的专利技术，年操作时间为8 000h，装置的操作 弹性是60%〜110% ；

乙烯装置主要由裂解、急冷、压缩、冷分离、热分离、制冷、 等单元组成。裂解炉为USC型管式裂解炉；急冷油塔、急冷 水塔、碱洗塔采用S&W的波纹塔盘；裂解气压缩采用五段压 缩，分离系统采用双塔前脱丙烷、前加氢、低压乙烯塔与乙 烯压缩机构成开式热泵、深冷分离采用了 S&W公司最新的专 利技术HRS (热集成精馏系统）等先进的工艺技术；运行安 全可靠，投资低，能耗较低。

1.基本概况

巡检人员发现7#裂解炉文丘里压力表引压管在2017年1 月5日出现开裂泄漏，裂纹出现在焊口处，经过停炉，紧急更 换部分管件，将此问题暂时解决。

2.检测结果

2.1宏观及低倍观察

从图1可见，断裂的位置主要集中在焊缝热影响区附近， 断口表面布满腐蚀产物。从低倍形貌可以看出，断口表面有 二次裂纹，同时在引压管的内壁也发现了从内壁向外壁扩展 的裂纹。

3.综合分析

通过宏观和微观观察可见，断裂位置主要位于焊缝热影 响区区域内，并向母材扩展.

开裂是由内壁起源并向外壁扩展。 断口表面有腐蚀产物附着，并有二次裂纹，裂纹沿晶扩展，能谱检测发现断口表面含有高含量S元素和一定量的Cl元素，因 此初步判断断裂是由于发生硫化物应力腐蚀开裂造成的 (SSCC)，氯元素起到了促进作用。

应力腐蚀开裂（SCC)是指应力和腐蚀介质联合作用下金 属材料所发生的一种局部腐蚀破坏。应力腐蚀开裂一般具有 如下特征：

1)一种合金材料只有在“特定”的介质中才会发生 SCC。对于奥氏体不锈钢，可能造成SCC的环境有：含氯化 物的冷凝水或氯化物水溶液、海水、H#及NaOH-H#水溶液等。

2)SCC裂纹扩展方向通常与拉应力方向垂直，形态有裂 纹沿晶界扩展和穿晶界扩展两张状态。

3)产生SCC的孕育期很长，但裂纹一旦萌生，扩展速度 很快。断口观察表明，即使像奥氏体不锈钢这种韧性很好的 材料，其应力腐蚀开裂的断裂模式也为脆性断裂。

从以上特征可以看出，该失效件断裂区域属于奥氏体不 锈钢的热影响区，从应力水平上讲，存在焊接残余应力，介 质为裂解气，从断口成分分析可见，介质中含有硫化物和Cl 元素，属于断裂敏感环境，因此才发生SSCC现象。

炼油设备的SCC受下列参数复杂交互作用的影响：①暴 露于酸性环境中的材料的化学成分、强度、热处理和显微组织； ②材料的总拉应力（外加应力与残余应力之和）；③材料中的 氢流量，即游离水的存在、硫化氢浓度、pH及其它诸如氰化 物和二硫化物离子浓度等环境参数；④温度；⑤时间。

分析裂纹的起源，从金相组织观察中可见，样件存在晶 间腐蚀，304不锈钢如果发生晶间腐蚀，说明其在焊接或者使 用过程中在其敏化温度区间内有停留，一般不锈钢的敏化温 度为450〜850 °C，可见其焊接或者使用过程中均有可能出现这个温度区间。

4.结论

通过以上检测分析，得出如下结论：

1)压力表引压管断裂的主要原因是由于其发生硫化物应 力腐蚀开裂；

2)裂纹的起源应为焊接热影响区的组织发生了晶间腐蚀， 而引压管热影响区发生晶间腐蚀的原因可能为焊接过程或者 使用过程的温度处于450〜850 V的不锈钢敏化温度区间内有关。

5.建议

根据以上失效原因，提出建议如下：

1)从选材上，可以在不锈钢中添加铌或钛等元素，提高 抗晶间腐蚀的能力，比如可以选择321不锈钢；

2)焊接过程中，在可以满足强度的前提下，尽可能选用 低强度焊材.

3)焊后可以进行焊后消除应力的热处理，焊后热处理温 度应按照热处理制度尽可能取上限。

6.结束语

综上分析，可以准确判断出压力表引压管断裂的原因是 应力腐蚀开裂，也并给出了相关改进建议。通过升级材质和 焊接后处理可以有效避免这一问题再次发生。下一步检修期 间对次问题进行改进，彻底消除安全隐患。本次对压力表引 压管断裂的分析，为同行业积累了宝贵经验。