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1 損傷描述及損傷機理

與堿溶液接觸的設備和管道表面發生的應力腐蝕開裂，多出現在未進行消除應力熱處理的焊縫附近，它可在幾小時或幾天內穿透整個設備或管線的壁厚。

碳鋼在高溫下與水蒸氣產生如下的化學反應：

在這個反應中，如存在氫氧化鈉，可起催化作用，反應生成的四氧化三鐵

Fe3O4覆蓋在鋼材表面，形成一層保護膜。局部拉伸應力過高時會破壞保護膜，在金屬表面形成最初的腐蝕裂紋。氫氧化鈉可在裂紋中富集，形成電偶腐蝕。裂紋尖端區域為陽極，裂紋周圍的保護層為陰極，形成小陽極大陰極的

結構，加上拉伸應力的作用，使裂紋迅速擴展，最終發生斷裂。

2 損傷形態

a）堿應力腐蝕開裂通常出現在靠近焊縫的母材上，沿著與焊縫平行的方向擴展，也可能出現在焊縫和熱影響區；

b）堿應力腐蝕開裂裂紋細小，多呈蜘蛛網狀，起源于有局部應力集中的焊接缺陷處；

c）碳鋼和低合金鋼的開裂主要呈沿晶擴展，裂紋內常充滿氧化物；

d）300系列不銹鋼的開裂主要呈穿晶型擴展，和氯化物應力腐蝕開裂裂紋形貌相似，難以區分。

3 受影響的材料

碳鋼、低合金鋼、300系列不銹鋼較為敏感。鎳基合金耐堿應力腐蝕開裂能力較強。

4 主要影響因素

a）濃度：堿濃度超過5%（質量分數）時開裂就可能發生，隨堿濃度升高，開裂敏感性升高。存在介質濃縮條件時（如：干濕交替、局部加熱或高溫蒸汽吹掃等），堿濃度達到50×10-6~100×10-6時就足以引發開裂。

b）溫度：隨溫度繼續升高，開裂敏感性增高。

c）殘余應力：焊接或冷加工（如彎曲和成型）殘余應力均可成為開裂的應力條件，通常應力要達到屈服應力時開裂才會發生。

d）伴熱：工廠經驗表明有伴熱的管線，或未經焊后熱處理的碳鋼管道和設備蒸汽吹掃時開裂可能性較高。

5 易發生的裝置或設備

a）苛性堿處理的設備和管線，包括脫硫化氫和脫硫醇裝置，以及硫酸烷基化和氫氟酸烷基化裝置中使用的堿中和設備。常減壓裝置的常壓塔進料有時注入苛性堿來控制氯化物含量。

b）伴熱設置不合理的設備和管線，以及加熱盤管和其他傳熱設備可能發生開裂。

c）在苛性堿環境中使用，然后進行蒸汽吹掃的設備。

d）鍋爐中鍋爐給水過熱，使鍋爐管局部出現干濕交替，產生堿液濃縮的部位。

e）乙烯裂解裝置中裂解與急冷系統：急冷水塔釜的急冷水回流流程，包括急冷水塔釜及相連管道；工藝水汽提塔塔釜工藝水部分回流、部分去稀釋蒸汽發生系統的流程，包括工藝水汽提塔釜、蒸汽發生器底部、凝液分離罐底部、熱交換器管程及流程中的管道。

6 主要預防措施

a）合理選材；

b）消應力熱處理；

c）未消應力熱處理的碳鋼管線和設備，不能直接進行蒸汽吹掃，應在蒸汽吹掃前水洗，如無法水洗就只能用低壓蒸汽進行短時間吹掃；

d）常減壓裝置的高溫原油預熱流程的注堿系統，可通過優化設計，以及合理進行注入操作使堿與原油在到達預熱段前充分混合；

e）盡可能不設伴熱線，如設伴熱線也不能間歇使用。

7 檢測或監測方法

a）目視檢測、磁粉檢測、射線成像檢測、渦流檢測或漏磁檢測等技術均可用以檢測裂紋，檢測前應對檢測表面先進行清理；

b）裂紋中多充滿積垢，不宜采用滲透檢測；

c）可用超聲波端點衍射技術等技術測量裂紋自身高度；

d）可用聲發射檢測技術監測裂紋是否會擴展。

8相關或伴隨的其他損傷

堿應力腐蝕開裂、連多硫酸應力腐蝕開裂。

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