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冷卻器管板失效原因

點擊:1059 日期:[ 2014-04-28 23:58:51 ]
1、失效類型判斷    冷卻器使用一段時間後檢查發現,竹束最大腐蝕深度為0.3mm,管束外表麵有較薄的暗黃色垢層,管束並未發生全麵腐蝕。失效集中在竹板焊縫處,對焊縫處的垢樣進行分析,其主要成分為FeC03,可見存在CO:導致的酸腐蝕,焊縫的金相組織,焊縫發生了穿品開裂,裂紋有部分細小分支,其以焊縫為中心,發生在應力比較高的部位。單純的碳酸腐蝕是不會造成穿品開裂的,必須有應力和腐蝕同時作用,由於竹板焊縫是應力集中處,說明其失效是應力腐蝕開裂。二級冷卻介質中的CO2分壓為0.546 MPa, CO2的分壓為0. 336MPa。從CO和CO2的分壓對碳鋼應力腐蝕開裂影響示,二級管板焊縫恰好處於應力腐蝕開裂區,因此,管板焊縫失效應該是CO-CO2-H20型應力腐蝕開裂造成的。2、應力腐蝕開裂機理    鋼在氣體環境中發生應力腐蝕開裂的前提是必須有水分的存在,碳鋼在水溶液發生的腐蝕開裂一般為沿品開裂,但是在CO-CO2-H20環境下卻發生穿品開裂。CO2溶解於水生成碳酸,而CO吸附在金屬表麵則起緩蝕劑作用,阻止了碳酸的全麵腐蝕。由於應力的影響,金屬產生滑移而在表麵生成台階,露出新生麵,金屬開始溶解,此新生麵為陽極,其周圍的CO吸附層為陰極,從而使得應力腐蝕擴展,因此,在CO-CO2-H20條件下發生的是陽極溶解型應力腐蝕開裂。當單一氣體作用時焊縫不開裂,隻有在CO和CO:共存條件下才發生開裂。研究表明,氫和碳水化合物的共存對開裂並沒有影響。CO分壓很小而僅為CO2時,由於沒有CO產生緩蝕劑的作用,則有可能發生全麵腐蝕而不會產生應力腐蝕。CO2分壓很小而大部分為CO時,則有可能發生應力腐蝕,所以在CO和CO2共存區開裂敏感性是比較大的。
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