石油化工设备不锈钢堆焊层相铁素体检测显微镜
典型石油化工设备的检测
在石油化工设备中，器壁腐蚀减薄、焊缝应力腐蚀裂纹与材
料脆化等是影响设备安全运行的关键因素之一，也是延长设备寿
命的主要障碍。从无损检测角度出发，厚壁加氢反应器、薄壁球
形储罐与带保温层的管道等都是数量多、检验技术难度大的产
品。因此，这类设备检测技术的进步也会带动其它石油化工容器
与管道等检测技术的更新。
加氢裂化反应器的检测
利用加氢裂化反应生产优质轻涌是石油化工企业提高原油综
合利用率的关键工艺。其极限氢分压为21MPa，温度控制在
370～450℃之间。由于加氢裂化反应器的反应温度高达450℃，
同时承受高压、氢介质与热应力的作用，凶而容易引起容器筒体
出现各种问题。
(1)加氢反应器运行中出现的事故
早期采用内壁带有隔热层的冷壁加氢反应器，使器壁温度降
到300℃以下。但由于容积利用率低(50％～60％)，衬里时有损
伤等，因而引发了不少的裂纹事故
能差，因此在容器内壁堆焊不锈钢衬里。尽管如此，在高温、高
压和临氢工况条件下，容器仍面临着应力腐蚀、氢腐蚀、回火脆
化与蠕变脆化等难题。已发现的典型问题如下：
1)不锈钢堆焊层表面裂纹堆焊层表面裂纹多发生在表层
上，向内扩展甚至达到Cr-Mo钢母材区。金相分析表明，裂纹是
沿着。相铁素体发展的。
2)不锈钢堆焊层剥离堆焊层剥离发生在熔合区附近粗大奥
氏体晶界区、焊道搭接部位，呈片状开裂氢脆断口、密集或连片
分布的形态。裂纹往往是在停车后的室温下逐渐产生和发展的。
3)加氢反应器母材与焊缝的回火脆化反应器的工作温度在
350～420℃之间，正处在钢材的脆化温度区间(370～560℃)。
因此在长期工作中器壁的脆化现象是不可避免的。此外，反应器
在制造过程中进行焊后热处理时会缓慢地通过脆化温度区问，也
有可能导致回火脆化，在低于120～180℃温度下开停车时也会产
生脆化现象。
4)母材与焊缝的氢脆器壁在高温下操作时，氢在钢中的溶
解度高，但是停车降温时(≤55℃／h)溶解度下降，氢从钢中析
出，以分子态富集于缺陷中，引起氢脆。
智能中断控制卡是通过中断程序完成上述发射延时与接收信
号时差校正处理的。随着探头沿着焊缝步进移位与波束摆动扫
查，较终生成代表该焊缝缺陷状况的完整数据文件。由图像软件
完成缺陷的在线显示与离线分析，得出焊缝缺陷的分布情况。
目前，组成相控阵探头的阵列单元晶片已由早期盼条带形发
展到圆环形、圆点阵形与方点阵形等不同的形式。因此，未来波
束摆动和聚焦可能集成在一个探头上，以满足各种复杂构件的检
测要求。随着相控阵探头校准程序与测量试块的进一步完善，将
来会逐步地扩大其应用范围。
在锅炉系统中的蒸汽与给水管道多数属于厚壁管，厚度范围
约为lO～40mm，且大部分处于高空位置。采用自动超声扫查器
可以满足其环缝安装与运行检验的要求，并能获得可靠的检验结
果与记录
