奥氏体不锈钢换热管应力腐蚀开裂分析

发布于:2021-06-11 05:31:38

第39卷 第5期 化 工 机 械 639 奥氏体不锈钢换热管应力腐蚀开裂分析 徐书根+1’3 王威强2’3 (1.中国石油大学(华东)化学工程学院;2.山东大学机械工程学院;3.山东省特种设备安全工程技术研究中心) 摘 要 为了调查奥氏体不锈钢换热管泄漏的原因,对不锈钢换热管中裂纹宏观形貌、金相组织、管材 化学成分和腐蚀产物成分、换热管的力学性能以及换热管服役环境进行了综合分析。分析结果表明:换 热管开裂原因为高温蒸汽中氯离子引起的奥氏体不锈钢应力腐蚀,并提出了相应的预防措施。 关键词 换热管 奥氏体不锈钢 应力腐蚀开裂 B 中图分类号TQ051.5 文献标识码 文章编号0254_6094(2012)05-0639一05 某公司氨合成中置锅炉和蒸汽过热器为一套 联合换热系统。由氨合成塔出来的H:、N:、CH。、 Ar和NH,由气体进口进入过热器管程,后由气体 出口进入中置锅炉管程。水从中置锅炉补水口进 人中置锅炉壳程,在中置锅炉内变成蒸汽后,由蒸 汽出口排出,然后进入过热器壳程,使得蒸汽品质 进一步提高。设备投用11个月左右,过热器出现 泄漏。设备停车检修时,发现管板堆焊层存在大 量裂纹;同时发现换热管束上也有裂纹存在。 1 裂。裂纹多起源于堆焊层和换热管的缝隙处。换 热管上外表面上也存在裂纹,部分已经穿透。其 中位于直管段上的裂纹主体呈轴向,两端分叉呈 树枝状分布。位于弯管上的裂纹分支较少,主体 沿环向开裂(图2)。过热器技术参数见表l。 换热管失效概况 根据现场勘查,该过热器管口和管板的堆焊 层只是通过焊接进行密封和强度连接,没有胀接。 蒸汽和热水可以到达接*管口和堆焊层的角焊缝 焊根处。通过解剖堆焊层上裂纹(图1)发现,外 部裂*隙蹋较蚰诓吭匠ぃ得魇怯赡谙蛲饪 图2换热管弯管段裂纹形貌 表l 过热器技术参数 图l 管板裂纹形貌 +徐书根,男,1983年10月生,博士研究生。山东省青岛市,266555。 万方数据

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