環(huán)氧乙烷反應器材料SA543鋼在高溫鍋爐水中的應力腐蝕試驗研究.pdf

1、針對某公司乙二醇裝置R-110/R-120環(huán)氧乙烷反應器在含Na3PO4鍋爐水中出現(xiàn)的應力腐蝕裂紋問題，通過慢應變速率試驗和楔形張開加載(WOL)預裂紋試樣應力腐蝕試驗，研究了SA543鋼在含Na3PO4鍋爐水和改進后含(NH4)3PO4鍋爐水中的應力腐蝕行為，試驗結(jié)果為環(huán)氧乙烷反應器缺陷的安全評定提供了數(shù)據(jù)支撐。此外，開展了高溫條件下楔形張開加載(WOL)預裂紋應力腐蝕試驗方法的研究，研制出一套高溫WOL試驗裝置。根據(jù)楔形張開加載(W

2、OL)預裂紋試樣應力腐蝕試驗和慢應變速率試驗結(jié)果對環(huán)氧乙烷反應器的缺陷進行了安全評價。
　　本文的主要工作和研究結(jié)果如下:
　　(1)對SA543鋼在含Na3PO4的鍋爐水和改進后含(NH4)3PO4的鍋爐水進行了應力腐蝕敏感性試驗研究，試驗結(jié)果表明:SA543鋼母材在260℃下含Na3PO4的鍋爐水環(huán)境中應力腐蝕敏感性較大，有應力腐蝕傾向;SA543鋼在100℃和260℃下含(NH4)3PO4的鍋爐水中的應力腐蝕敏感性基本

3、相同，應力腐蝕敏感性指數(shù)均小于25％，沒有應力腐蝕傾向，其應力腐蝕裂紋擴展特性也應基本相同;SA543鋼焊接接頭在250℃下含Na3PO4的鍋爐水環(huán)境中的應力腐蝕敏感性明顯高于其在含(NH4)3PO4的鍋爐水環(huán)境中的應力腐蝕敏感性，應力腐蝕傾向很明顯;在改進后的高溫鍋爐水中，SA543鋼應力腐蝕裂紋萌生和擴展的抗力明顯增強。
　　(2)對SA543鋼在含(NH4)3PO4的鍋爐水進行了KISCC和da/dt測試試驗，試驗結(jié)果表明:

4、SA543鋼在100℃下含(NH4)3PO4的鍋爐水環(huán)境中不會發(fā)生應力腐蝕開裂行為，其應力腐蝕臨界強度因子KISCC不小于160.91 MPa√m。
　　(3)為了提高高溫楔形張開加載(WOL)預裂紋應力腐蝕試驗結(jié)果的準確性和可靠性，研究了高溫WOL試驗方法和主要需要做的工作，包括高溫應變測量標定方法，試驗設(shè)備設(shè)計改造，以及引線密封試驗，并研制出一套高溫高壓楔形張開加載預裂紋應力腐蝕試驗裝置，該裝置能進行最高溫度為250℃、最高壓