碳钢空冷器管子管板焊接接头湿硫化氢应力腐蚀开裂研究

doi:10.3969/j.issn.1006-8805.2023.03.009

石油化工设备技术 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (3): 41-44.doi: 10.3969/j.issn.1006-8805.2023.03.009

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碳钢空冷器管子管板焊接接头湿硫化氢应力腐蚀开裂研究

曹裕喜¹,宗瑞磊²,张迎恺²

1. 无锡鼎邦换热设备股份有限公司，江苏无锡 214104；
2. 中国石化工程建设有限公司，北京 10010

收稿日期:2023-02-18 接受日期:2023-04-30 出版日期:2023-05-15 发布日期:2023-06-06
作者简介:曹裕喜，男，焊接工程师，1993年毕业于黄石高等专科学校（现湖北理工学院）焊接工艺及设备专业，主要从事ASME质量体系和日常管理工作，现任ASME质控部长，工程师。

On Stress Corrosion Cracking of Tube End Welded Joints for Carbon Steel Air-Cooled Heat Exchanger in Wet H₂S Service

Cao Yuxi¹, Zong Ruilei², Zhang Yingkai²

1. Wuxi Dingbang Heat Exchange Equipment Co., LTD., Wuxi, Jiangsu, 214104;
2. SINOPEC Engineering Incorporation, Beijing, 100101

Received:2023-02-18 Accepted:2023-04-30 Online:2023-05-15 Published:2023-06-06

摘要/Abstract

摘要： 针对炼油厂高压碳钢丝堵式空冷器管束的换热管与管板焊接接头在湿硫化氢环境运行过程中发生开裂泄漏的问题，文章结合丝堵式空冷器管束管箱的结构特点，从材料、管接头硬度、焊接工艺、焊后消除应力热处理等方面进行研究分析。分析认为，焊接接头的硬度超标是引起开裂的主要原因。针对上述原因，提出了较为实际可靠的防止管接头湿硫化氢应力腐蚀开裂的推荐要求并在企业实施，取得了很好的效果。

关键词: 空冷器, 换热管与管板焊接接头, 湿硫化氢环境, 应力腐蚀开裂, 热影响区, 冷却时间t_8/5

Abstract: Leakage on the welded joint of tube to tubesheet occurs due to cracking in high pressure tube bundle with plug header of carbon steel air-cooled heat exchanger in wet H₂S service in refinery. Aiming at such problem, this paper carried out research and analysis in terms of material selection, tube joint hardness, welding process, post-welding heat treatment and so forth by combining the structural characteristics of the tubes and tube boxes of plug-channel air cooler. The analysis concluded that the hardness of the welded joint exceeding the standard was the main cause of cracking.In view of the above reasons, the paper proposed more practical and reliable recommended requirement to prevent wet H₂S stress corrosion cracking on the welded joint of tube to tube and the recommended requirement was implemented in enterprises. This has achieved good results.

Key words: air-cooled heat exchanger, welded joint of tube and tubesheet, wet H₂S environment, stress corrosion cracking/SCC, heat affect zone/HAZ, cooling time t_8/5

曹裕喜,宗瑞磊,张迎恺. 碳钢空冷器管子管板焊接接头湿硫化氢应力腐蚀开裂研究[J]. 石油化工设备技术, 2023, 44(3): 41-44.

Cao Yuxi, Zong Ruilei, Zhang Yingkai. On Stress Corrosion Cracking of Tube End Welded Joints for Carbon Steel Air-Cooled Heat Exchanger in Wet H₂S Service[J]. Petro-chemical Equipment Technology, 2023, 44(3): 41-44.

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