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分析中空壁纏(chán)繞增強管破裂及開裂的原因
信息來源:www.tanfarluck.com    發布時間:2021.01.23
破(pò)裂、開裂、開裂原因剖析
 由微觀描摹調查和化學成(chéng)分剖析成果可知:在中空壁纏(chán)繞管(guǎn)裂紋周圍未發現夾(jiá)渣、氣(qì)孔、疏鬆等冶金缺點;中空壁纏繞管的化學成分契(qì)合規範要求。奧氏體不(bú)鏽鋼的敏化溫度區間為450~850℃, 在該溫度範圍內鉻元素簡單在晶界鄰近富集, 構成M23C6型(xíng)碳化(huà)物, 然後導致晶界鄰近出現貧鉻區, 使晶間的(de)耐腐蝕才能急劇(jù)下降, 在腐蝕介質效果下發生晶間腐蝕。研討(tǎo)表明, Inconel 800合金退火溫度在550~800℃範圍(wéi)內, 隨退火溫度的升高, 敏(mǐn)化度(dù)先(xiān)上升後下降。失(shī)效(xiào)中空壁纏繞管的作業溫度為500℃左右(yòu), 接近於敏化溫度區間, 一起晶界處的析出(chū)物主要為富鉻的M23C6型碳化物(wù), 這契合"貧鉻理論"。
 由裂紋和斷口描摹的剖析可知:中空壁纏繞管裂紋的發(fā)生是晶間腐蝕和應力(lì)腐蝕聯合效果的成果, 且優先發生晶間腐蝕;中(zhōng)空壁纏繞管斷口主要為沿晶開裂(liè)特征, 斷口腐蝕(shí)產物中硫(liú)元(yuán)素含量較高。在(zài)石化職(zhí)業中(zhōng), 連(lián)多硫(liú)酸環境簡單(dān)引起設(shè)備發生應力腐蝕裂紋(wén), 連多硫酸一般是加工(gōng)含硫原油的設備在罷工期間, 殘留在設備中的含硫腐蝕產物與(yǔ)水和(hé)氧反應生成的(de)。由連多硫酸(suān)引起的應力腐蝕裂紋呈沿晶特(tè)征, 並(bìng)且中空壁纏繞管的作業介質中含有烴類、水蒸氣、某(mǒu)些量的含硫物質, 這就為連多硫酸的構成提(tí)供了條件, 因而該中空壁纏(chán)繞管失效的(de)原因為連多硫酸造成的應力腐(fǔ)蝕開(kāi)裂。在連多硫(liú)酸介質(zhì)中, 鉻在晶界上(shàng)富集而構成貧鉻區後, 基體和晶界上的碳化鉻(gè)之間所構成(chéng)的微電池使貧鉻(gè)區優先溶解, 然後發生晶間腐蝕。
 與普(pǔ)通的壓力容(róng)器比較, 中空壁纏繞管的作業狀況更惡(è)劣, 除了要接受作(zuò)業溫度、壓(yā)力、介質的效果(guǒ), 還會發生較(jiào)大的變形。中空壁纏繞管通過變形(xíng)來提供管道補償所需求的位移, 位移導(dǎo)致中空壁纏繞管發生較高(gāo)的軸向應力和彎曲應力, 使得裂紋以橫向裂紋為(wéi)主, 並存在一些與橫向裂紋呈某些視點的斜裂紋。在很多情況下, 中空壁纏繞管還會受到機械振蕩以及管道內介質活動時所引(yǐn)起的(de)振蕩效果, 一起管道、介質、保溫資料的自重效果會引起中空壁纏繞管發生一(yī)些彎矩, 因而中空壁纏繞管在作業時的(de)應力狀況十分(fèn)複雜。由此可知, 晶間腐蝕所發(fā)生的微裂紋為裂紋源, 在應力(lì)效果(guǒ)下, 微裂紋擴展並導致應力腐蝕(shí)裂紋的構成。
 此外, 中空壁纏繞管組(zǔ)織的晶粒比較粗大, 對資料的性能會(huì)發生晦氣的影響(xiǎng), 一起晶界(jiè)的強度(dù)也(yě)急劇下降。因而, 在應力和腐蝕介質(zhì)的共同效果下, 晶粒粗大將增大晶間腐蝕傾向(xiàng), 並加快裂紋的擴展。
 定論與措施
 (1) 中空壁纏繞管裂紋發生的主要原因是因為(wéi)中空壁(bì)纏繞管在使用過程中發生敏化現(xiàn)象, 並處於罷工期間所發生的連多硫酸介質中, 沿(yán)晶界析出M23C6型(xíng)碳化物, 鉻在晶界上富集並構成貧鉻區, 然後發生晶間腐(fǔ)蝕, 所發(fā)生的晶間微裂紋為裂紋(wén)源;在應力效果下, 微裂紋擴展並導致應力腐蝕裂紋的構成。
 (2) 建議進步該中空壁纏繞管的作業溫度, 避開敏化溫度區(qū)間, 減少鉻在晶界上的集合;罷工期間堅持設備枯燥, 操控氧含量, 防止連多硫酸腐蝕環境的發生。
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