热壁加氢反应器运行中材质劣化现象分析VIP专享

热壁加氢反应器运行中材质劣化现象分析热壁加氢反应器运行中材质劣化现象分析 摘 要：分析了加氢反应器运行中导致材质劣化的几种脆性现象，介绍评价材料脆性程度的方法，对几种脆性现象的相互影响做了分析并给出了安全评价方法，提出了反应器运行中应遵循的操作要点。 关键词：加氢反应器 材料脆化 安全分析 一、概述 随着加氢工艺的迅速进展，热壁加氢反应器的数量迅速增加，全面正确的认识加氢反应器中安全运行的影响因素，防止反应器发生脆性失效事故是十分必要的。使用过程中的材质劣化是加氢反应器面临的重大安全问题，原因一方面与加氢反应器的材料特性和制造质量有关，另一方面与其运行历程也有关系。不注重提高反应器制造材料的性能和制造质量，忽视反应器运行时操作规程的严格执行都可能加快反应器材质的劣化进程。 本文着重分析反应器材质劣化的三个表现： 1.回火脆化； 2.氢腐蚀及氢脆； 3.蠕变脆化。 二、回火脆化 经过淬火的钢材，在特定温度区回火或者在该温度区保温时，其低温冲击值有显著降低的现象，称为回火脆性。热壁加氢反应器用材，主要是从材料具有好的高温性能和抗氢性能出发，采纳低Cr-Mo 合金钢，这种钢在制造过程中基本不产生回火脆性，主要是长期在回火脆性温度范围内使用而产生的脆性。 1.低 Cr-Mo 合金钢的回火脆性一般特征如下： 1.1 马氏体或贝式体针状组织的低合金钢，其杂质元素P、Sn、As、Sb 等含量对材料的回火敏感性有很大影响。 1.2 产生脆化温度区为 375℃-575℃，在此区域内保温、冷却时产生脆化。 1.3 脆化发生时表现为材料的夏比冲击断裂韧性值降低，可根据冲击试验时脆性转变温度的上升而推断其脆化程度。 1.4 该脆化现象具有可逆性，且对应于某温度存在一最大脆化量——饱和脆化量。将钢材在脆化温度以上的温度下保持短时间，脆化可被恢复而消逝。脱脆化处理条件一般是在 630-650℃短时加热，以制造时焊后热处理的冷却速度冷却。 2.影响反应器材料回火脆化的因素： 2.1 化学成分 回火脆化是钢材中 P、Sn、As、Sb 等杂质元素的存在所引起的，P 是最能增加回火脆化敏感性的元素，Sn 次之，而 Sb、As 等影响较小。钢中添加 Si、Mn 元素后，显著的促进 P 的脆化作用，Si、Mn 单独不能引起钢材的脆化，因而采纳低 Si 化或高 Si 超低 P 化能有效地降低钢材的回火脆化的敏感性。Cr 和 Mo 对回火脆化的促进作用相近，但它们只相当于 Si 的一半左右，Cr...