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                             分析中空壁纏繞增強管破裂及開裂的原因
                        

                        
 信息來源：www.haocaipu.cc    發(fā)布時間：2021.01.23

                        

                            破裂
、開裂、開裂原因剖析

 由微觀描摹調(diào)查和化學(xué)成分剖析成果可知：在中空壁纏繞管裂紋周圍未發(fā)現(xiàn)夾渣、氣孔、疏松等冶金缺點;中空壁纏繞管的化學(xué)成分契合規(guī)范要求
。奧氏體不銹鋼的敏化溫度區(qū)間為450~850℃, 在該溫度范圍內(nèi)鉻元素簡單在晶界鄰近富集, 構(gòu)成M23C6型碳化物, 然后導(dǎo)致晶界鄰近出現(xiàn)貧鉻區(qū), 使晶間的耐腐蝕才能急劇下降, 在腐蝕介質(zhì)效果下發(fā)生晶間腐蝕
。研討表明, Inconel 800合金退火溫度在550~800℃范圍內(nèi), 隨退火溫度的升高, 敏化度先上升后下降
。失效中空壁纏繞管的作業(yè)溫度為500℃左右, 接近于敏化溫度區(qū)間, 一起晶界處的析出物主要為富鉻的M23C6型碳化物, 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(yīng)力腐蝕聯(lián)合效果的成果, 且優(yōu)先發(fā)生晶間腐蝕;中空壁纏繞管斷口主要為沿晶開裂特征, 斷口腐蝕產(chǎn)物中硫元素含量較高
。在石化職業(yè)中, 連多硫酸環(huán)境簡單引起設(shè)備發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋, 連多硫酸一般是加工含硫原油的設(shè)備在罷工期間, 殘留在設(shè)備中的含硫腐蝕產(chǎn)物與水和氧反應(yīng)生成的
。由連多硫酸引起的應(yīng)力腐蝕裂紋呈沿晶特征, 并且中空壁纏繞管的作業(yè)介質(zhì)中含有烴類、水蒸氣
、某些量的含硫物質(zhì), 這就為連多硫酸的構(gòu)成提供了條件, 因而該中空壁纏繞管失效的原因為連多硫酸造成的應(yīng)力腐蝕開裂
。在連多硫酸介質(zhì)中, 鉻在晶界上富集而構(gòu)成貧鉻區(qū)后, 基體和晶界上的碳化鉻之間所構(gòu)成的微電池使貧鉻區(qū)優(yōu)先溶解, 然后發(fā)生晶間腐蝕。

 與普通的壓力容器比較, 中空壁纏繞管的作業(yè)狀況更惡劣, 除了要接受作業(yè)溫度
、壓力
、介質(zhì)的效果, 還會發(fā)生較大的變形。中空壁纏繞管通過變形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(fā)生較高的軸向應(yīng)力和彎曲應(yīng)力, 使得裂紋以橫向裂紋為主, 并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(nèi)介質(zhì)活動時所引起的振蕩效果, 一起管道
、介質(zhì)、保溫資料的自重效果會引起中空壁纏繞管發(fā)生一些彎矩, 因而中空壁纏繞管在作業(yè)時的應(yīng)力狀況十分復(fù)雜
。由此可知, 晶間腐蝕所發(fā)生的微裂紋為裂紋源, 在應(yīng)力效果下, 微裂紋擴展并導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋的構(gòu)成
。

 此外, 中空壁纏繞管組織的晶粒比較粗大, 對資料的性能會發(fā)生晦氣的影響, 一起晶界的強度也急劇下降。因而, 在應(yīng)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, 并加快裂紋的擴展
。

 定論與措施

 (1) 中空壁纏繞管裂紋發(fā)生的主要原因是因為中空壁纏繞管在使用過程中發(fā)生敏化現(xiàn)象, 并處于罷工期間所發(fā)生的連多硫酸介質(zhì)中, 沿晶界析出M23C6型碳化物, 鉻在晶界上富集并構(gòu)成貧鉻區(qū), 然后發(fā)生晶間腐蝕, 所發(fā)生的晶間微裂紋為裂紋源;在應(yīng)力效果下, 微裂紋擴展并導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋的構(gòu)成
。

 (2) 建議進(jìn)步該中空壁纏繞管的作業(yè)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(shè)備枯燥, 操控氧含量, 防止連多硫酸腐蝕環(huán)境的發(fā)生。