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新聞動(dòng)態(tài)

什么原因鈦螺旋板換熱器的管板導(dǎo)致失效分析

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1.管板材料

管板選用20R鍛造,管板直徑1.5m,管板厚度200mm。管板與管子的連接在脹接后進(jìn)行焊接。鈦螺旋板換熱器管板一般存在多處裂紋,管板的裂紋比較會(huì)集在上半部。裂紋首要發(fā)生在管板與管束接頭的空隙處。裂紋從管束向管板呈環(huán)形和徑向擴(kuò)展。

2、腐蝕介質(zhì)

腐蝕性物質(zhì)首要含有Fe,Al,C,S,Si,O和Cu。其間,F(xiàn)e和Cu首要來(lái)源于鋼自身。C和S衍生自油,O,Si和Al衍生自硅鋁酸鹽裂化催化劑。如果管板破裂,管中的油會(huì)進(jìn)入裂縫并產(chǎn)生很大的腐蝕作用。

3、管板組織

鈦螺旋板換熱器的管板具有扁平的開裂,色彩為灰色,沒有塑性變形,這是脆性開裂。裂縫起源于凹槽并以樹枝狀形狀向外發(fā)散。尾部尖利,瞬斷層帶的微觀開裂平整,外觀清晰。裂紋的微觀形狀具有應(yīng)力腐蝕開裂的典型形狀特征。

4、開裂和腐蝕產(chǎn)品

用掃描電子顯微鏡對(duì)開裂進(jìn)行掃描,顯現(xiàn)其平面為開裂單元,在裂紋擴(kuò)展帶中,裂紋源于非攙雜物或晶粒中的一個(gè)硬點(diǎn),開裂形狀如河紋一樣是從中心向周圍區(qū)域擴(kuò)展,短而彎曲,支流較少,連續(xù)擴(kuò)展,管板的形狀首要是樹枝狀分枝,裂紋尾部尖利;裂紋形狀首要是由晶粒構(gòu)成的,伴隨著少數(shù)的沿晶,說(shuō)明開裂接近應(yīng)力腐蝕開裂。

5、應(yīng)力腐蝕

當(dāng)管板處于應(yīng)力下時(shí),金屬表面上的缺點(diǎn)或攙雜物構(gòu)成微裂紋源,而且孔表里的溶液不易對(duì)流和分散。因?yàn)榱芽p中金屬離子和氫離子的增加,為了堅(jiān)持電中性,裂紋外的硫陰離子進(jìn)入狹縫構(gòu)成腐蝕性酸,使裂紋內(nèi)部腐蝕以自催化方式繼續(xù)。

鈦螺旋板換熱器的管板存在帶狀攙雜等缺點(diǎn)。因?yàn)闇夭顟?yīng)力、制作應(yīng)力、工作應(yīng)力和剩余應(yīng)力的存在,管板中存在大量剩余的應(yīng)力。腐蝕產(chǎn)品剖析表明,當(dāng)管板出現(xiàn)裂紋時(shí),管道中的油進(jìn)入裂紋中,進(jìn)一步加速了腐蝕。