常見(jiàn)問(wèn)題
哪些原因會(huì )螺旋板換熱器的管板失效
1、管板材料
管板采用20R鍛造處理,管板的直徑為1.5m,管板厚為200mm,管板與管子的連接采用脹接后焊接。一般螺旋板換熱器的管板上有許多條裂紋,且管板上半部裂紋比較集中。裂紋多起源于管板與管束接頭間隙處,裂紋呈環(huán)向及徑向從管束開(kāi)始向管板延伸。
2、腐蝕介質(zhì)
腐蝕物中主要含有Fe、Al、C、S、Si、O、Cu。其中Fe、Cu主要來(lái)源于鋼材本身。C和S來(lái)源于油品中,O、Si、Al來(lái)自硅鋁酸鹽裂化催化劑。如果管板開(kāi)裂,管程中的油品進(jìn)入到裂紋當中,會(huì )產(chǎn)生較大的腐蝕作用。
3、管板組織
螺旋板換熱器的管板斷口平整,顏色灰暗,沒(méi)有塑性變形,屬于脆性斷裂。裂紋起源于溝槽處,呈樹(shù)枝狀向外發(fā)散,尾部尖銳,瞬斷區的宏觀(guān)斷口平整,外觀(guān)比較清晰。裂紋宏觀(guān)形貌具有應力腐蝕裂紋的典型形貌特征。
4、斷口及腐蝕產(chǎn)物
使用掃描電鏡對斷口進(jìn)行掃描觀(guān)察,它的平面是斷裂單元,在裂紋擴展區,裂縫起源于晶粒內的非金屬夾雜物或硬質(zhì)點(diǎn),斷口微觀(guān)形貌如河流花樣一般從小中心向四周擴展,形態(tài)短而彎曲,支流較少,且擴展連續。螺旋板換熱器的管板微觀(guān)裂紋形貌為樹(shù)枝狀分枝,裂紋尾部尖銳,裂紋多以穿過(guò)晶界為主,伴隨著(zhù)少量的沿晶,說(shuō)明斷裂接近應力腐蝕斷裂。
5、應力腐蝕
當管板在應力作用下,金屬表面的缺陷處或夾雜物形成微裂紋源,孔隙內外溶液不容易對流和擴散。由于裂紋內金屬離子和氫離子增多,為了維持電中性,裂紋外的硫陰離子移至縫內,形成腐蝕性酸,使裂紋內腐蝕以自催化方式繼續進(jìn)行。
螺旋板換熱器的管板內存在帶狀組織夾雜物等缺陷。由于溫差應力、制造應力、工作應力、殘余應力下造成管板內有很大的應力。通過(guò)對腐蝕產(chǎn)物分析表明管板出現裂紋時(shí),管程中的油品進(jìn)入到裂紋當中進(jìn)一步加速了腐蝕的發(fā)生。
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