分析中空壁纏繞增(zēng)強管破裂及開裂的原因
信息來源:www.fyxjjx.cn 發布時間:2021.01.23
破裂、開裂、開裂原(yuán)因剖析
由微觀描摹調查和化學成分剖析成果可知:在中空壁纏(chán)繞(rào)管裂紋周圍未發現夾渣(zhā)、氣孔、疏鬆等冶金缺點;中空壁纏繞管的化學成分契合規範要求。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(chéng)M23C6型碳化物, 然後導(dǎo)致晶界鄰近出現貧鉻區, 使晶(jīng)間的耐腐蝕才能急劇下降, 在腐蝕介(jiè)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(wēn)度(dù)的升高, 敏化度先上升後下降。失效中空壁纏繞管的作業溫度為500℃左右, 接近於敏化溫度(dù)區間, 一(yī)起晶界處(chù)的析出物主要為富鉻的M23C6型碳化物, 這(zhè)契合"貧鉻理(lǐ)論"。
由裂紋和斷口描摹的剖析(xī)可知:中空壁纏繞管裂紋的發生是晶間腐蝕和應力腐蝕聯合效果的成果, 且優先發生晶間腐蝕;中空壁纏繞管斷口主要(yào)為沿晶開裂特征(zhēng), 斷口(kǒu)腐蝕產物中硫元素含(hán)量較高。在石(shí)化職業中, 連多硫酸環境簡單(dān)引起設備發生應力腐蝕(shí)裂紋, 連多硫酸一般是加工含硫原油的設備在罷工期間, 殘留在(zài)設備中的含硫腐蝕產物與水和氧反應生成的。由連多(duō)硫酸引起的應力(lì)腐蝕裂紋呈沿晶特(tè)征, 並且中空壁纏繞管的(de)作業介(jiè)質中含有烴類、水蒸氣、某些量(liàng)的含硫物(wù)質, 這就(jiù)為(wéi)連多硫酸的構(gòu)成提供了條件, 因而該中(zhōng)空壁纏繞管失效的原因為連多硫酸造成的應力腐蝕開裂(liè)。在連多硫酸介質中, 鉻在(zài)晶界上富(fù)集(jí)而構成貧鉻區(qū)後, 基體和晶界上(shàng)的碳化鉻(gè)之間所構成的微電池使貧鉻區優(yōu)先溶解, 然(rán)後發(fā)生晶(jīng)間(jiān)腐蝕。
與普(pǔ)通(tōng)的壓力容(róng)器比較, 中空壁纏繞管的作業狀況更惡劣, 除了要接受作業溫度、壓力、介(jiè)質的效果, 還會發生較大(dà)的變形。中(zhōng)空壁纏繞管通過(guò)變形來提供管道補償所需求的位移, 位(wèi)移導致中空壁纏繞管發生較(jiào)高的軸向應(yīng)力和彎(wān)曲應力, 使得裂紋以橫向裂紋為主, 並存在一些與橫向裂(liè)紋呈某些視點的(de)斜裂紋。在很多情況(kuàng)下, 中空壁纏繞管還會受到機械振蕩以(yǐ)及管道內介質活動時(shí)所引起的振蕩效果, 一起(qǐ)管道、介質(zhì)、保溫資料的自重效果(guǒ)會引起中空壁纏(chán)繞管發生一些彎矩, 因而中空壁(bì)纏繞管在作業時的應力狀況十分複雜。由此可知, 晶間腐蝕所發生的微裂紋為裂紋源, 在應力效果下, 微裂紋擴展並導致應力腐蝕裂紋的構成。
此外, 中空壁纏繞管組織的晶粒比較(jiào)粗大, 對資料的性(xìng)能會發生晦氣的影響, 一起晶界的強度也急劇下降。因而, 在應力和(hé)腐蝕介質的共同效果下, 晶粒(lì)粗大將增大晶間腐蝕傾向, 並加快裂紋的擴(kuò)展。
定論與(yǔ)措施
(1) 中空壁纏繞管裂紋發生的主要原因是因為(wéi)中空壁纏繞管在使用過程中發生敏化現象, 並處於罷工期間(jiān)所發生的連多硫(liú)酸介質中, 沿晶界析出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, 所發生的晶間微裂紋為裂紋源;在應力效果下, 微裂紋擴展並導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋的構成。
(2) 建議進步該(gāi)中空壁纏繞管的作業溫度(dù), 避開敏化溫度區間, 減少鉻在晶界上的(de)集合;罷工期間堅持設備枯燥, 操控氧含量(liàng), 防止連多硫酸腐(fǔ)蝕環境的發(fā)生(shēng)。
由微觀描摹調查和化學成分剖析成果可知:在中空壁纏(chán)繞(rào)管裂紋周圍未發現夾渣(zhā)、氣孔、疏鬆等冶金缺點;中空壁纏繞管的化學成分契合規範要求。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(chéng)M23C6型碳化物, 然後導(dǎo)致晶界鄰近出現貧鉻區, 使晶(jīng)間的耐腐蝕才能急劇下降, 在腐蝕介(jiè)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(wēn)度(dù)的升高, 敏化度先上升後下降。失效中空壁纏繞管的作業溫度為500℃左右, 接近於敏化溫度(dù)區間, 一(yī)起晶界處(chù)的析出物主要為富鉻的M23C6型碳化物, 這(zhè)契合"貧鉻理(lǐ)論"。
由裂紋和斷口描摹的剖析(xī)可知:中空壁纏繞管裂紋的發生是晶間腐蝕和應力腐蝕聯合效果的成果, 且優先發生晶間腐蝕;中空壁纏繞管斷口主要(yào)為沿晶開裂特征(zhēng), 斷口(kǒu)腐蝕產物中硫元素含(hán)量較高。在石(shí)化職業中, 連多硫酸環境簡單(dān)引起設備發生應力腐蝕(shí)裂紋, 連多硫酸一般是加工含硫原油的設備在罷工期間, 殘留在(zài)設備中的含硫腐蝕產物與水和氧反應生成的。由連多(duō)硫酸引起的應力(lì)腐蝕裂紋呈沿晶特(tè)征, 並且中空壁纏繞管的(de)作業介(jiè)質中含有烴類、水蒸氣、某些量(liàng)的含硫物(wù)質, 這就(jiù)為(wéi)連多硫酸的構(gòu)成提供了條件, 因而該中(zhōng)空壁纏繞管失效的原因為連多硫酸造成的應力腐蝕開裂(liè)。在連多硫酸介質中, 鉻在(zài)晶界上富(fù)集(jí)而構成貧鉻區(qū)後, 基體和晶界上(shàng)的碳化鉻(gè)之間所構成的微電池使貧鉻區優(yōu)先溶解, 然(rán)後發(fā)生晶(jīng)間(jiān)腐蝕。
與普(pǔ)通(tōng)的壓力容(róng)器比較, 中空壁纏繞管的作業狀況更惡劣, 除了要接受作業溫度、壓力、介(jiè)質的效果, 還會發生較大(dà)的變形。中(zhōng)空壁纏繞管通過(guò)變形來提供管道補償所需求的位移, 位(wèi)移導致中空壁纏繞管發生較(jiào)高的軸向應(yīng)力和彎(wān)曲應力, 使得裂紋以橫向裂紋為主, 並存在一些與橫向裂(liè)紋呈某些視點的(de)斜裂紋。在很多情況(kuàng)下, 中空壁纏繞管還會受到機械振蕩以(yǐ)及管道內介質活動時(shí)所引起的振蕩效果, 一起(qǐ)管道、介質(zhì)、保溫資料的自重效果(guǒ)會引起中空壁纏(chán)繞管發生一些彎矩, 因而中空壁(bì)纏繞管在作業時的應力狀況十分複雜。由此可知, 晶間腐蝕所發生的微裂紋為裂紋源, 在應力效果下, 微裂紋擴展並導致應力腐蝕裂紋的構成。
此外, 中空壁纏繞管組織的晶粒比較(jiào)粗大, 對資料的性(xìng)能會發生晦氣的影響, 一起晶界的強度也急劇下降。因而, 在應力和(hé)腐蝕介質的共同效果下, 晶粒(lì)粗大將增大晶間腐蝕傾向, 並加快裂紋的擴(kuò)展。
定論與(yǔ)措施
(1) 中空壁纏繞管裂紋發生的主要原因是因為(wéi)中空壁纏繞管在使用過程中發生敏化現象, 並處於罷工期間(jiān)所發生的連多硫(liú)酸介質中, 沿晶界析出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, 所發生的晶間微裂紋為裂紋源;在應力效果下, 微裂紋擴展並導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋的構成。
(2) 建議進步該(gāi)中空壁纏繞管的作業溫度(dù), 避開敏化溫度區間, 減少鉻在晶界上的(de)集合;罷工期間堅持設備枯燥, 操控氧含量(liàng), 防止連多硫酸腐(fǔ)蝕環境的發(fā)生(shēng)。
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