中國(guó)石化集團(tuán)某煉油廠常減壓裝置蒸餾塔頂油氣管線，在改煉高硫原油后，頻繁發(fā)生開裂泄漏事故，嚴(yán)重威脅到安全生產(chǎn)。該油管主體為20鋼管焊接而成，泄漏區(qū)位于常減壓蒸餾塔塔頂餾分油氣的輸出油管路，泄漏點(diǎn)主要為焊縫和熱影響區(qū)，如圖1和圖2所示，管線大部分焊縫和熱影響區(qū)均有泄漏點(diǎn)，少數(shù)也發(fā)生在非焊縫區(qū)域。磁粉檢測(cè)發(fā)現(xiàn)泄漏處失效模式主要為裂紋。送檢的油氣管內(nèi)部介質(zhì)為常減壓蒸餾后得到的含雜質(zhì)的汽油，實(shí)際是典型的蒸餾塔塔頂餾分油，由于原料油是高硫原油，該失效管線內(nèi)的主要雜質(zhì)為含量較高的硫化物和氯離子，含水約1 wt %，工作溫度為50℃。

     
     圖1 泄漏部位觀察  （a）熱影像區(qū)，（b）焊縫


圖2 裂紋的位置及與夾雜物的關(guān)系
 

   調(diào)查分析結(jié)果表明：裂紋形態(tài)符合應(yīng)力腐蝕特征，該裂紋主要沿焊縫的熔合線擴(kuò)展。焊縫內(nèi)的殘余應(yīng)力是引起應(yīng)力腐蝕的關(guān)鍵原因，同時(shí)焊縫內(nèi)的夾雜物和氣孔對(duì)裂紋發(fā)生起一定的促進(jìn)作用。管內(nèi)介質(zhì)中的硫化物能夠引起焊縫區(qū)的嚴(yán)重的局部腐蝕，當(dāng)該局部腐蝕量足夠時(shí)，會(huì)導(dǎo)致焊縫熔合線的殘余拉應(yīng)力區(qū)暴露在腐蝕介質(zhì)中，進(jìn)而由管內(nèi)介質(zhì)中的硫化物引起應(yīng)力腐蝕裂紋。負(fù)二價(jià)硫是發(fā)生應(yīng)力腐蝕的主要原因之一。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工況可以初步判斷，應(yīng)力腐蝕的原因可能是輸送介質(zhì)內(nèi)的H₂S含量偏高，同時(shí)pH調(diào)節(jié)不當(dāng)而導(dǎo)致的。但pH的大小對(duì)失效的管線（低碳鋼）的應(yīng)力腐蝕敏感性的影響（即什么pH是引發(fā)應(yīng)力腐蝕的臨界條件）、以及有效的抑制方法，目前不是特別清楚，可能需要借助一定的試驗(yàn)研究來獲得更具體的數(shù)據(jù)和有效的抑制方法。