某煉油廠自1988年投產使用一套18-8奧氏(shi)體不銹鋼焙燒爐設備,至1994年,四次發生沿爐體環焊縫的熱影響區斷裂,如圖6-6所示。后將18-8不銹鋼更換成抗腐蝕性更好的316L不銹鋼,可是仍然無法防止斷裂的發生。


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1. 斷口分(fen)析


從(cong)圖6-6可以看(kan)出,裂(lie)(lie)(lie)紋產生于(yu)環(huan)縫(feng)的熱影響區上兩側,當(dang)裂(lie)(lie)(lie)紋擴(kuo)展至臨界長(chang)度時,穿過焊縫(feng)失(shi)穩(wen)擴(kuo)展,導(dao)致整個爐體最終斷裂(lie)(lie)(lie)。圖6-7是(shi)斷裂(lie)(lie)(lie)位置的金相(xiang)照片,可以看(kan)出,裂(lie)(lie)(lie)紋均沿(yan)晶發展,呈(cheng)網(wang)狀、龜裂(lie)(lie)(lie)形式,屬(shu)于(yu)典型的晶間腐(fu)蝕(shi)并(bing)導(dao)致應力腐(fu)蝕(shi)斷口。由于(yu)裂(lie)(lie)(lie)紋產生時間相(xiang)當(dang)長(chang),在斷口上裂(lie)(lie)(lie)紋的穩(wen)定擴(kuo)展區,因介質的腐(fu)蝕(shi)有(you)一層厚厚的腐(fu)蝕(shi)產物。


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2. 分析鑒定(ding)


該爐(lu)體工作于(yu)富含氯離子(zi)的(de)(de)介質中,介質的(de)(de)pH=3~5.斷(duan)口分析及電化學試驗表明:該奧氏(shi)體不銹鋼爐(lu)體失(shi)效屬于(yu)氯離子(zi)引(yin)起的(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)裂。檢查發(fa)現(xian),在(zai)(zai)爐(lu)體安裝過(guo)程中,在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)環縫(feng)時使用(yong)了支撐(cheng)(cheng)墊板(ban)(ban),焊(han)(han)(han)后(hou)未做任何處(chu)理(li)遺留在(zai)(zai)爐(lu)體內。由(you)于(yu)支撐(cheng)(cheng)墊板(ban)(ban)焊(han)(han)(han)縫(feng)與環焊(han)(han)(han)縫(feng)垂直,造成了三軸焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)殘(can)余(yu)應(ying)力(li),同(tong)時還會引(yin)起腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質及氯離子(zi)在(zai)(zai)此(ci)處(chu)聚集、濃(nong)縮(suo),焊(han)(han)(han)縫(feng)及熱影響區(qu)處(chu)于(yu)高濃(nong)度的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質中,易(yi)于(yu)產生(sheng)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)及應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。因(yin)此(ci),遺留在(zai)(zai)爐(lu)體內的(de)(de)支撐(cheng)(cheng)板(ban)(ban)是造成該爐(lu)體應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)失(shi)效的(de)(de)重(zhong)要原(yuan)因(yin)。此(ci)外,在(zai)(zai)爐(lu)體環縫(feng)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程中使用(yong)了較(jiao)大(da)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)規范,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度慢,焊(han)(han)(han)條擺動(dong)大(da),這對于(yu)奧氏(shi)體不銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)來說,是非常(chang)忌諱(hui)的(de)(de)。


3. 結(jie)論和建(jian)議


  失效是由于奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)在氯(lv)離子介質中(zhong)發生應力腐蝕引起的(de)。建議去(qu)除爐體中(zhong)的(de)支(zhi)撐墊板;在環焊縫的(de)焊接(jie)過程中(zhong),要嚴格控(kong)制焊接(jie)規范,保證焊接(jie)質量。