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2015/1/21 14:17:03

[分享]分析耐热不锈钢应力腐蚀引起裂纹

制造耐热不锈钢炉管,也有出现应力腐蚀失效的可能。这种情况大多数发生在炉管的低温段,例如伸出于炉墙之外的工艺气入口段。装配应力和焊接的残余应力是其应力来源;而热工作介质中所含的蒸汽冷凝结露,导致微量有害杂质(例如Cl-、硫化物等)在其中浓聚,则意外地构成了腐蚀条件。
 
例如某30万t/年合成氨大化肥的制氢转化炉,采用了HK—40炉管,其入口处与法兰同炉管顶端相连。该处大法兰旁的HK—40炉管曾大量产生裂纹而导致泄漏,研究表明,这种裂纹多由应力腐蚀所引起。因为热工艺气(含蒸汽较多)在进入温度较低的炉管顶端时难免会发生结露,于是有H2S或其他含硫有机物以及Cl-离子就在此处 聚集,形成较高的浓度。法兰设计不良,导致很大的装配应力是造成此次炉管失效事故的根本原因。另外,在法兰附近焊接接头的熔合线和热影响区过热区附近,由于其化学成分和组织的差异而造成电极位的不同,构成为腐蚀微电池,加之炉管存在温差应力和较大的焊接残余应力,导致了应力腐蚀裂纹。因此,减低和消除焊接残余应力就是有效较低应力腐蚀裂纹的措施。不可认为炉管在高温下运行会自行消除应力,而忽视采取去除焊接残余应力的必要措施。


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