ICS23.020.30 CCS J 74
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T30579—2022 代替GB/T30579—2014
承压设备损伤模式识别
Damage modes identification for pressure equipments
2022-03-09发布
2022-10-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T 30579—2022
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
1
一般规定 5 腐蚀减薄 6 环境开裂·
N
13 63 84 100 114 118 146 149 156
材质劣化· 8 机械损伤·
7
其他损伤附录A（资料性） 承压设备损伤模式索引附录B（资料性） 典型过程成套装置承压设备损伤分布图附录C（资料性） 损伤模式识别推荐流程附录D（资料性） 常用金属材料牌号参考文献
9 GB/T30579—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T30579一2014《承压设备损伤模式识别》，与GB/T30579一2014相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a） 更改了一般规定中环境开裂的定义（见4.2，2014年版的3.1）： b) 更改了有机酸腐蚀的名称，并增加了有关描述（见5.8，2014年版的4.8）； c） 增加了烟气露点腐蚀的主要影响因素和主要预防措施（见5.18)； d) 增加了电偶腐蚀损伤模式（见5.26）； e) 增加了含盐水腐蚀损伤模式（见5.27）； f) 增加了含氧工艺水腐蚀损伤模式（见5.28）； g) 增加了浓差电池腐蚀损伤模式（见5.29）； h） 增加了乙醇应力腐蚀开裂损伤模式（见6.14）； i) 增加了硫酸盐应力腐蚀开裂损伤模式（见6.15）； j) 增加了氢氟酸应力腐蚀开裂损伤模式（见6.16） k) 增加了再热裂纹部分主要影响因素、易发生的装置或设备和主要预防措施（见7.13)； 1) 增加了金属热老化损伤模式（见7.16）； m) 增加了热疲劳（含热棘轮）的检测或监测方法，并修改了主要影响因素（见8.2，2014年版的
7.2); n) 增加了冲刷的损伤形态、受影响的材料和检测或监测方法（见8.6)； o） 增加了端变的检测或监测方法（见8.10）； p) 更改了应变时效损伤模式的相关描述（见8.11，2014年版的7.11）： q） 增加了高含氧气体促发的燃烧、爆炸损伤模式（见9.10）； r) 更改了典型过程成套装置承压设备损伤分布图中的部分损伤模式（见附录B，2014年版的附
录 B); s) 增加了煤气化装置、减粘装置损伤分布图（见图B.23～图B.27）； t) 增加了损伤模式识别推荐流程（见附录C)； u） 更改了常用金属材料牌号中的标准号（见附录D，2014年版的附录C)；
更改了蒙乃尔合金400、C276等部分材料的名称与牌号（见附录D，2014年版的附录C)。
v)
本文件由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262)提出并归口。 本文件起草单位：中国特种设备检测研究院、合肥通用机械研究院有限公司、北京航空航天大学、华
东理工大学、中国石油化工股份有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院、中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司、中国石油化工股份有限公司洛阳分公司、中国石油克拉玛依石化分公司、国家能源投资集团有限责任公司
本文件主要起草人：贾国栋、史进、艾志斌、张、轩福贞、陈学东、王建军、王辉、韩志远、缪春生、
刘小辉、顾望平、邵珊珊、赵保成、谢国山、梁永智、穆澎淘、叶国庆、陈涛、李光海、陈炜、曹怀祥、藏庆安、 王卫泽、郭伟灿、曹逻炜、胡久韶。
本文件于2014年首次发布，本次为第一次修订。
II
学兔兔wwbzfxwcom标准 GB/T30579—2022
承压设备损伤模式识别
1范围
本文件给出了承压设备主要损伤模式识别的损伤描述及损伤机理、损伤形态、受影响的材料、主要
影响因素、易发生的装置或设备、主要预防措施、检测或监测方法、相关或伴随的其他损伤等。
本文件适用于承压设备损伤模式识别。 本文件不适用于承压设备密封失效、安全连锁装置失效、压力泄放装置失效。
规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T35013承压设备合于使用评价 NB/T10068 3含稳定化元素不锈钢管道焊后热处理规范
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4一般规定
4.1本文件所述的损伤是指承压设备在外部机械载荷、介质环境、热载荷等单独或共同作用下，造成的材料性能下降、结构不连续或承载能力下降。 4.2本文件将损伤模式分为以下类别：腐蚀减薄、环境开裂、材质劣化、机械损伤，尚未归入上述损伤类别的列入其他损伤，承压设备损伤模式索引见附录A。各损伤类别划分如下。
a）腐蚀减薄：在腐蚀性介质作用下金属发生质量损失造成的壁厚减薄。 b) 环境开裂：在服役环境作用下材料发生的开裂。环境开裂主要包括应力腐蚀开裂，以及氢渗人
引起的氢鼓包和氢致开裂。
c) 材质劣化：由于服役环境作用下材料微观组织、力学/耐腐蚀性能发生了退化 d）机械损伤：材料在机械载荷或热载荷作用下，发生的承载能力下降。 e）其他损伤：未归入上述四类情形的损伤模式，
4.3损伤个例之间存在差异性，有时不能完全与本文件中描述的典型损伤相吻合，当存在多种损伤或损伤耦合时，需要识别出主导损伤或损伤的耦合效应。 4.4本文件从损伤描述及损伤机理、损伤形态、受影响的材料、主要影响因素、易发生的装置和设备、主要预防措施、检测或监测方法、相关或伴随的其他损伤共8个方面进行了描述。典型过程成套装置承压设备损伤分布图见附录B。 4.5从事损伤模式识别的人员或团队应具有材料学、腐蚀与防护、化工工艺、力学、监检测等相关基础
1
学兔兔wwbzfxwcom标准 GB/T30579—2022
知识，具有承压设备（如容器、管道、锅炉、储罐等)设计、制造、安装、检验等相关专业知识，以及丰富的在役承压设备运行、检修的经验，能按照本文件提供的典型情况，结合损伤案例的个体特征，进行合理的分析和判断。损伤模式识别推荐流程见附录C，常用金属材料牌号见附录D。
5腐蚀减薄
5.1盐酸腐蚀 5.1.1 损伤描述及损伤机理
金属与盐酸接触时发生的全面或局部腐蚀：
21CC
注：本文件中所有化学式中的金属一般以Fe作为代表给出 5.1.2 损伤形态
碳钢和低合 金钢发生盐酸腐蚀时可表现为均匀腐蚀，介质局部浓缩或露点腐蚀时表现为局部腐蚀
0系列不锈钢和400系列不锈钢发生盐酸腐蚀时可表现为点蚀，开 形成直径为毫米
或沉积物下腐级的蚀坑，甚至可发展为穿透性蚀孔
300
5.1.3 受影响的材料
碳钢、低合金钢、300系列不锈钢 100系 5.1.4 主要影响因素
锈钉
盐酸腐蚀的主要影响因素为
盐酸浓度：随盐酸浓度升高.脑蚀速率增大；在热交换器和管道中的氯化铵盐或盐酸胺盐沉积物易从工艺物料或注人的洗涤水中吸收水分 在沉积物下可水解形成酸性溶液，水溶液的pH 值低于 1.5时对码 钢和低合金钢的腐蚀性较强；
a)
b）温度：随温度升高
庭饰速总
c) 合金成分：300 系列不锈钢和400系列不锈钢耐盐酸腐蚀能力差，钛（钛合 金）和镍（镍基合金）
耐盐酸腐蚀，九其在温度不高的稀盐酸中耐腐蚀性能强；催化或钝化剂：氧化剂（氧气、铁离子和铜离子）存在时，会加速镍基合金的腐蚀；在氧化性介质环境中，钛具有优良的耐盐酸腐蚀能力。
d)
5.1.5 易发生的装置或设备
炼油厂中的盐酸腐蚀多与露点腐蚀有关，即在蒸馏塔、分馏塔或汽提塔塔顶工艺物料中，含水和氯化氢的气相发生冷凝，最初析出的液滴酸性很强（pH值低），腐蚀速率很高。易发生的装置或设备如下。
a) 常减压装置：
常压塔塔顶系统中，塔顶油气冷却形成含盐酸的冷凝液，pH值较低，可对管道和热交换
1）
器（包括壳体、管束和管箱）造成快速腐蚀； 2）减压塔顶真空喷射器和冷凝设备也会发生盐酸腐蚀。
b）加氢装置：
1）原料烃或循环氢中的有机氯化物进人装置内，反应生成盐酸；
2
学兔兔wwbzfxwcom标准 GB/T30579—2022
2）当氢和氯化氢同时存在时，装置中许多部位，如进料/反应产物热交换器的反应产物侧等，
均可形成氯化铵盐，这些氯化铵盐也可能在反应产物系统的水相中聚集浓缩，详见5.19； 3）氯化氢也可能随着工艺流穿过分馏单元，在注水点及其下游发生严重的酸露点腐蚀。
c 催化重整装置：
1）催化剂中被置换出来的氯化物会反应形成盐酸，流向反应产物系统、再生系统、稳定塔、脱
丁烷塔和进料/预加热热交换器； 2）含氯化氢的蒸汽流经气分装置分馏工段，引发混合点腐蚀或酸露点腐蚀。
d) 聚丙烯（聚乙烯）装置：催化剂中含有氯化物，如三氯化钛，在聚内烯的聚合工艺中，与水蒸气或
水接触的设备和管道。
5.1.6 主要预防措施
盐酸腐蚀的主要预防措施为：
常减压装置：控制初馏塔进料中的氯化物含量，使塔顶回流罐液体中的氯化物含量不超过20×
a)
10-6；改善材质适应性，可将碳钢升级为镍基合金或钛；注水稀释急冷塔顶工艺物料，降低盐酸浓度；按pH值情况在脱盐装置下游注人适量苛性碱，控制碱液温度、浓度和注入量，避免进料预热 系统的碱应力腐蚀开裂和积垢；将缓蚀剂（氨、中和胺和成膜胺等）注人常压塔塔顶操作温度在露点以上的管道：
安盐的夹带量：降低氢气中盐酸夹带量，可安装专用
b) 加氢装置 置：降低上游装置中氯化物盐
先涤器或保护床；易 发生盐酸 蚀的 采用耐蚀镍 c) 催化重整装置：采 用与上 加氢装置相 同的措施，降低进 生料中的水和或含氧物质，减少催化剂
中氯化物脱除量,采用加头 装特殊吸附剂的脱氯设备
5.1.7 检测或监测方法
盐酸腐蚀的检测或监测方法为 a) 对于均与腐蚀，检测方法般为目且视检测和腐蚀部位壁厚测定：对于点蚀坑或蚀孔，检测方法
般为目视检测必要时可借助内窥镜进行观察
b）腐蚀发生在内壁而只能从外部检测时，可用超声波自动扫查、导波检测或射线成像检测查找减
薄部位，并对减薄部位进行壁厚测定；介质的pH值、铁离子含量、氯化物含量的测定和监控；
c)
d) 设置腐蚀探针、腐蚀挂片或壁厚监测系统实时监控腐蚀速率。 5.1.8 相关或伴随的其他损伤
氯化铵腐蚀、氯化物应力腐蚀开裂。 5.2 硫酸腐蚀 5.2.1 损伤描述及损伤机理
金属与硫酸接触时发生的腐蚀：
Fe+H,SO.（稀)→FeSO+H
5.2.2损伤形态
硫酸腐蚀的损伤形态为：
3
学兔兔wwbzfxwcom标准 GB/T30579—2022
a) 稀硫酸引起的金属腐蚀多为均匀腐蚀或点蚀，若腐蚀速率高且流速快，不会形成锈皮；碳钢焊
缝热影响区会发生快速腐蚀，在焊接接头部位形成沟槽：
b) 储罐及铁路罐车等低流速区或滞留区会形成氢槽： c) 硫酸能腐蚀焊缝的夹杂。
5.2.3 ：受影响的材料
按耐腐蚀性从弱到强排列：碳钢、316L不锈钢、904L不锈钢、铁镍基合金20、高硅铸铁、高镍铸铁、 哈氏合金B-2和哈氏合金C276。 5.2.4主要影响因素
硫酸腐蚀的主要影响因素为： a） 酸浓度：对于碳钢，硫酸浓度低于70%（质量分数）时，腐蚀速率随浓度增高而减小；浓度在
70%～85%范围区间时，腐蚀速率随浓度增高而增大；浓度在85%～98%范围区间时，腐蚀速率随浓度增高而减小；浓度在98%～100%范围区间时，腐蚀速率随浓度增高而增大；对于发烟硫酸，腐蚀速率随浓度增高而减小：
b） 流速：流速超过0.6m/s时，碳钢腐蚀速率较大； c） 温度：硫酸浓度一定时，随温度升高，腐蚀速率增大；浓硫酸与水混合时产生热量，混合点温度
升高导致腐蚀速率增大； d) 合金成分：碳钢、316L不锈钢、904L不锈钢、铁镍基合金20、高硅铸铁、高镍铸铁、哈氏合金B-2
和哈氏合金C276（按耐腐蚀性从弱到强排列）； e）腐蚀杂质：存在氧化剂时腐蚀速率增大。
5.2.5 5易发生的装置或设备
易发生硫酸腐蚀的装置或设备为： a) 废水处理装置可能发生硫酸腐蚀： b） 硫酸烷基化系统易受硫酸腐蚀，如反应器流出物管道、再沸器、脱异丁烷塔塔顶系统和苛性碱
处理工段；
c）硫酸通常在分馏塔和再沸器的底部蓄积，使该部位硫酸变浓，腐蚀性较强。 5.2.6 5主要预防措施
硫酸腐蚀的主要预防措施为：
使用铁镍基合金20、904L不锈钢、哈氏合金C276等材料时，可在表面形成一层保护性硫酸铁
a)
膜，抵抗稀硫酸腐蚀； b）根据硫酸的实际浓度、流速和温度等选择对应等级的材质； c）注人适量苛性碱中和酸值。
5.2.7检测或监测方法
发生硫酸腐蚀的检测或检测方法为： a) 检测方法一般为目视检测和腐蚀部位壁厚测定，重点应关注高温和端流部位； b）若腐蚀发生在内壁而只能从外部检测时，可用超声波自动扫查、导波检测或射线成像查找减薄
部位，并对减薄部位进行壁厚测定；
c）介质的pH值、铁离子含量测定和监控； 4
学兔兔wwbzfxwcom标准 GB/T30579—2022
d）设置腐蚀探针、腐蚀挂片，或在线壁厚监测系统实时监控腐蚀速率。
5.2.8相关或伴随的其他损伤
无。 5.3氢氟酸腐蚀 5.3.1 损伤描述及损伤机理
金属与氢氟酸接触时发生的腐蚀：
Fe+2HF→FeF2+H2
5.3.2损伤形态
氢氟酸腐蚀的损伤形态为： a) 碳钢腐蚀表现为局部区域减薄，可能会形成明显的氟化亚铁垢皮； b) 蒙乃尔合金400发生腐蚀时为均匀腐蚀减薄，但不会产生明显的氟化亚铁垢皮； c） 腐蚀发生时也可能伴随氢脆、氢鼓包和/或氢致开裂以及应力导向氢致开裂，详见6.8；如未消
除应力的蒙乃尔合金400在接触含氧的氟化氢潮湿蒸汽时，容易发生氢氟酸应力腐蚀开裂，见 6.16。
5.3.3 受影响的材料
易发生氢氟酸腐蚀的材料为： a）碳钢、铜镍合金、蒙乃尔合金400、哈氏合金C276； b）低合金钢、300系列不锈钢和400系列不锈钢对氢氟酸腐蚀和/或开裂敏感，一般不能用于氢
氟酸使用环境。
5.3.4主要影响因素
氢氟酸腐蚀的主要影响因素为： a）流速：碳钢在无水的浓氢氟酸中形成一层保护性的氟化物垢皮，在高流速或强紊流作用下垢皮
被破坏，使腐蚀速率增大； b）浓度：水的存在会破坏氟化物垢皮的稳定性，并将其转变为非保护性垢皮；根据实验室测定的
结果，低流速或滞流状态下，温度在21℃～38℃范围内，氢氟酸浓度不超过35%时，碳钢的腐蚀速率随氢氟酸浓度增高而增大：浓度超过35%后，碳钢的腐蚀速率随氢氟酸浓度增高而减小；
c）温度：根据实验室在滞流状态的无水氢氟酸中100h内测定的数据，在60℃～188℃温度范围
内碳钢在液态无水氢氟酸中的腐蚀速率随温度升高而增大，在188℃～200℃温度范围内碳钢在液态无水氢氟酸中的腐蚀速率随温度升高而减小，温度超过200℃时碳钢在气态无水氢氟酸中的腐蚀速率随温度升高而增大；
d）碳钢中残留的铜、镍、铬元素可加速氢氟酸腐蚀； e）介质受到氧污染时会增大碳钢的腐蚀速率。
5.3.5 5易发生的装置或设备
易发生氢氟酸腐蚀的装置或设备为：
5
学兔兔wwbzfxwcom标准