石油化工設備不銹鋼堆焊層相鐵素體檢測顯微鏡
典型石油化工設備的檢測
在石油化工設備中，器壁腐蝕減薄、焊縫應力腐蝕裂紋與材
料脆化等是影響設備安全運行的關鍵因素之一，也是延長設備壽
命的主要障礙。從無損檢測角度出發，厚壁加氫反應器、薄壁球
形儲罐與帶保溫層的管道等都是數量多、檢驗技術難度大的產
品。因此，這類設備檢測技術的進步也會帶動其它石油化工容器
與管道等檢測技術的更新。
加氫裂化反應器的檢測
利用加氫裂化反應生產優質輕涌是石油化工企業提高原油綜
合利用率的關鍵工藝。其極限氫分壓為21MPa，溫度控制在
370～450℃之間。由于加氫裂化反應器的反應溫度高達450℃，
同時承受高壓、氫介質與熱應力的作用，兇而容易引起容器筒體
出現各種問題。
(1)加氫反應器運行中出現的事故
早期采用內壁帶有隔熱層的冷壁加氫反應器，使器壁溫度降
到300℃以下。但由于容積利用率低(50％～60％)，襯里時有損
傷等，因而引發了不少的裂紋事故
能差，因此在容器內壁堆焊不銹鋼襯里。盡管如此，在高溫、高
壓和臨氫工況條件下，容器仍面臨著應力腐蝕、氫腐蝕、回火脆
化與蠕變脆化等難題。已發現的典型問題如下：
1)不銹鋼堆焊層表面裂紋堆焊層表面裂紋多發生在表層
上，向內擴展甚至達到Cr-Mo鋼母材區。金相分析表明，裂紋是
沿著。相鐵素體發展的。
2)不銹鋼堆焊層剝離堆焊層剝離發生在熔合區附近粗大奧
氏體晶界區、焊道搭接部位，呈片狀開裂氫脆斷口、密集或連片
分布的形態。裂紋往往是在停車后的室溫下逐漸產生和發展的。
3)加氫反應器母材與焊縫的回火脆化反應器的工作溫度在
350～420℃之間，正處在鋼材的脆化溫度區間(370～560℃)。
因此在長期工作中器壁的脆化現象是不可避免的。此外，反應器
在制造過程中進行焊后熱處理時會緩慢地通過脆化溫度區問，也
有可能導致回火脆化，在低于120～180℃溫度下開停車時也會產
生脆化現象。
4)母材與焊縫的氫脆器壁在高溫下操作時，氫在鋼中的溶
解度高，但是停車降溫時(≤55℃／h)溶解度下降，氫從鋼中析
出，以分子態富集于缺陷中，引起氫脆。
智能中斷控制卡是通過中斷程序完成上述發射延時與接收信
號時差校正處理的。隨著探頭沿著焊縫步進移位與波束擺動掃
查，較終生成代表該焊縫缺陷狀況的完整數據文件。由圖像軟件
完成缺陷的在線顯示與離線分析，得出焊縫缺陷的分布情況。
目前，組成相控陣探頭的陣列單元晶片已由早期盼條帶形發
展到圓環形、圓點陣形與方點陣形等不同的形式。因此，未來波
束擺動和聚焦可能集成在一個探頭上，以滿足各種復雜構件的檢
測要求。隨著相控陣探頭校準程序與測量試塊的進一步完善，將
來會逐步地擴大其應用范圍。
在鍋爐系統中的蒸汽與給水管道多數屬于厚壁管，厚度范圍
約為lO～40mm，且大部分處于高空位置。采用自動超聲掃查器
可以滿足其環縫安裝與運行檢驗的要求，并能獲得可靠的檢驗結
果與記錄
