壓力容器高溫氫腐蝕的超聲波檢測與分析.pdf

1、在高溫高壓條件下，化工行業(yè)、石油煉制、石油化工、煤化工等某些臨氫設備容易受到氫的侵蝕。其中高溫氫腐蝕是典型的損傷之一，它的危害性很大，嚴重影響到設備的安全運行，對人民生命財產安全造成了很大的威脅。
　　 本文結合前期本小組高溫氫腐蝕試驗的研究成果，將20號鋼和Q345R兩種材料的試塊置于450℃、18MPa的氫分壓環(huán)境下充氫18小時，通過超聲波衍射時差法(Time of flight diffraction，TOFD)、波速比法

2、、測厚法等超聲檢測的方法結合宏觀檢測，微觀金相組織觀察，硬度測試來對氫腐蝕程度進行表征和評價，并與充氫36小時和80小時試驗的數據進行比較，總結出腐蝕程度與充氫時間的關系，提出利用超聲的方法來對高溫氫腐蝕進行檢測，并將該方法運用到工程實際中。
　　 研究結果表明：
　　 (1)試樣在經過18小時、36小時、80小時腐蝕后，試樣經歷了表面從幾無變化、出現(xiàn)密集鼓泡、出現(xiàn)裂紋的過程，腐蝕程度逐步加深。
　　 (2)隨腐

3、蝕時間增加，試樣依次出現(xiàn)表面脫碳、近表面完全脫碳、晶界上顯微裂紋。
　　 (3)充氫時間越長，材料性能下降越大，硬度值降低越明顯。
　　 (4)試樣在腐蝕后均出現(xiàn)“增厚”現(xiàn)象，隨著充氫時間的延長，腐蝕程度不斷加重。
　　 (5)隨著充氫時間的延長，橫縱波波速比不斷升高。充氫18小時后波速比變化不大，在氫腐蝕的早期階段；充氫36小時后的波速比數值超過了0.55，材料已經發(fā)生了氫腐蝕；充氫80小時后波速比在0.57左

4、右，腐蝕程度進一步加深。
　　 (6)發(fā)生氫腐蝕后，TOFD掃描直通波發(fā)生了時間延遲，縱波的聲速變慢，通過分析圖像直通波位置的變化，可以定量給出縱波聲速的數值。從計算出得數值中我們可以看出充氫80小時后縱波降低的程度最為明顯，充氫18小時波速變化幅度很小。
　　 (7)充氫時間越長，試樣的腐蝕越嚴重，超聲波衰減也越嚴重。
　　 (8)20號鋼和Q345R材料在450℃、18MPa氫分壓的環(huán)境中進行充氫腐蝕，性能劣