環境開裂：連多硫酸應力腐蝕開裂
2021-04-28 13:41:32
作者：設備管理與防腐 來源：設備管理與防腐
分享至：
1 損傷描述及損傷機理
停工期間設備表面的硫化物腐蝕產物與空氣和水反應生成連多硫酸（H2SxO6,x=3~6），造成敏化的300系列不銹鋼產生開裂（易發生在高應力區域或焊接接頭熱影響區），裂紋一般為沿晶擴展。這種開裂與300系列不銹鋼在經歷高溫階段時碳化鉻在晶界析出，晶界附近的鉻濃度減少，形成局部貧鉻區有關。
2 損傷形態
易發生在300系列不銹鋼的敏化區域，多為沿晶型開裂，開裂可能在短短幾分鐘或幾小時內沿厚度方向迅速擴展，并穿透管道和部件。
3 受影響的材料
300系列不銹鋼、合金600或600H、合金800或800H。
4 主要影響因素
a） 當環境、材料和應力的共同作用滿足條件時，就可能發生開裂：
1） 環境：金屬部件在硫化物環境中表面形成硫化物，硫化物與空氣和水反應生成連多硫酸；
2） 材料：材料處于敏化狀態或為敏感性材料；
3） 應力：存在殘余應力或載荷引起的外加應力，大多數部件的殘余應力通常就足以促成開裂。
b） 敏化：受影響的金屬在制造、焊接或高溫使用環境中會產生敏化，在金屬晶界上形成碳化鉻，敏化程度取決于材料成分、受熱歷史等因素。一般敏化會在400°C~815°C的溫度范圍內發生。
c） 碳含量：304或304H、316或316H等常規碳含量的不銹鋼，焊接接頭熱影響區對敏化尤其敏感。“L”級低碳牌號（碳含量<0.03%）的不銹鋼則不太敏感，通常進行焊接也不會受到敏化影響。只要長期工作溫度不超過400°C，L級牌號的300系列不銹鋼就不會敏化。
5 易發生的裝置或設備
a） 含硫環境中使用敏化合金的所有裝置，損傷多見于熱交換器管束、加熱爐爐管和管道；
b） 燃料為燃油、燃氣、焦炭和大多數其他燃料的加熱爐和高溫設備，因燃料中硫含量可能受到不同程度的影響；
c） 流化床催化裂化裝置的冷卻環、風室、滑閥、旋分器部件、波紋管膨脹節和管道；
d） 加氫裝置的加熱爐爐管、進料/出料熱交換器管束、波紋管膨脹節；
e） 常減壓裝置和焦化裝置的管道。
6 主要預防措施
a） 停工過程中或停工后立即用堿液或蘇打粉溶液沖洗設備，以中和連多硫酸，或在停工期間用干燥的氮氣，或者氮氣和氨混合氣進行保護，以防止接觸空氣；
b） 加熱爐保持燃燒室溫度始終在露點溫度以上，防止在加熱爐管表面形成連多硫酸；
c） 選用不易敏化的材質，如穩定化奧氏體不銹鋼、低碳奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼或鎳基合金。
7 檢測或監測方法
滲透檢測、金相檢測。
8 相關或伴隨的其他損傷
敏化。
免責聲明：本網站所轉載的文字、圖片與視頻資料版權歸原創作者所有，如果涉及侵權，請第一時間聯系本網刪除。
相關文章
官方微信
《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯系：編輯部
- 電話：010-62316606-806
- 郵箱：fsfhzy666@163.com
- 中國腐蝕與防護網官方QQ群：140808414
點擊排行
PPT新聞
“海洋金屬”——鈦合金在艦船的
點擊數：7130
腐蝕與“海上絲綢之路”
點擊數：5741