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换热器管口裂纹产生的原因及控制措施
文李庆德李国宋张红卫隋如冰
【摘要】从具体的实际例证入手对不锈钢换热器管口裂纹产生的原因进行了检测和分析根据结果阐述
了造成管口裂纹的原因并提出了避免裂纹产生的改进措施。
【关键词】换热器管口裂纹原因及控制
某厂的不锈钢换热器在使用一年多时间后管口处相继产生力腐蚀的能力也有所下降。
贯穿性裂纹影响了工厂的日常生产酝酿着严重的安全隐患。、介质环境、应力因素
裂纹从管口胀接处开始逐渐向另一管孔延伸管口的交界处不锈钢发生应力腐蚀现象较为常见。不锈钢发生应力腐蚀应具
有锈状物包裹剥去包裹物后用肉眼观察可见管孔周边存在多条裂备三个基本条件敏感的合金材料因素、静的拉伸应力力学因素
纹裂纹总长以上。为找到裂纹产生的原因并提出相应的改和特征介质环境因素。
进措施对管板材质化学成分、断口形貌、介质环境、腐蚀产物、金相敏感的合金—对而言在有***化物、氢氧化物和连多
组织等进行了分析综合分析裂纹的成因。硫酸的介质中均能引起应力腐蚀。
一、检验分析静的拉伸应力—如果没有静的拉伸应力即使有敏感的合金与
、管口材料成分分析特定的介质配合应力腐蚀也不会发生。在不锈钢应力腐蚀中起主
对管口取样进行化学成分分析并与标准《不锈钢热轧要作用的是宏观内应力即残余拉应力而不是微观内应力。换热管
钢板》中成分对照分析结果表明实际材质与国标材质与管板胀接后存在胀接应力残余拉应力。
对比含量明显不足含量略偏高管口材质实际接近特征介质—特别是溶液中的一些杂质即所谓特征离子的存在
而不是。是最为危险的。在℃水中仅含ˉ便可使奥氏体不锈钢产
、介质环境分析生应力腐蚀并多数以点蚀、缝隙腐蚀为起源。
换热器所用的蒸汽来自于本厂的循环工业用水加热后使用。水汽报告表明其ˉ含量足以在℃时使不锈钢产生晶间型
实地对换热器的介质即加热蒸汽的凝结水和机油采样送检水汽分应力腐蚀。分析结果也表明裂纹面内有明显的ˉ局部富集。
析结果表明蒸汽凝结水中含有较多的ˉ这可能与工业水循环过、闭塞电池的形成
程中混人了ˉ有关。由于胀接部位缝隙内溶液处于滞流状态氧只能以扩散的方式
、金相分析向缝内传递使缝内的氧耗难以得到补充从而使缝隙内的阴极反
宏观检查管口发现存在宽窄不一的贯穿性裂纹裂纹宽度最应中止。然而缝隙内的阳极反应继续进行形成一个高浓度金属正
宽达。制取断口试样未破坏断口形貌管口大部分金属已失离子溶液的空腔。为保持溶液中性带负电荷的阴离子ˉ迁移人空
去光泽断口表现为多台阶、参差不齐的断口呈脆性断裂特征。腔内生成的金属***化物又发生水解反应空腔内酸性增加导致钝
微观检验观察试样抛光面发现存在多处沿晶裂纹由粗变细化膜破裂使空腔内电极电位下降形成为阳极整个外表面形成为
逐渐由外向内扩展在较粗一头存在明显的非金属夹杂物同时还阴极。尤其是ˉ可与生成盐酸其腐蚀性更强加速了空腔内的
发现少数区域存在沿晶分布的非金属夹杂物。电解侵蚀后显微组腐蚀速度。由于材质中钦含量不足也易引起钝态的活化。随着腐蚀
织特征为基体为奥氏体其上分布有较多碳化物颗粒同时存在碳的进行及腐蚀产物的沉积缝隙内形成闭塞电池腐蚀并在应力和
化物沿晶分布的网状组织微观裂纹是沿着碳化物析出的晶界扩