某煉油廠自1988年投產使用一套18-8奧氏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. 斷口分析(xi)


從圖6-6可以(yi)看(kan)出，裂(lie)紋(wen)產生于環(huan)縫(feng)的(de)熱影(ying)響(xiang)區(qu)上兩側(ce)，當裂(lie)紋(wen)擴展(zhan)至臨界長(chang)度時，穿過焊縫(feng)失穩(wen)擴展(zhan)，導致整個爐體最終(zhong)斷裂(lie)。圖6-7是斷裂(lie)位(wei)置的(de)金相(xiang)照片，可以(yi)看(kan)出，裂(lie)紋(wen)均沿(yan)晶發展(zhan)，呈(cheng)網(wang)狀、龜裂(lie)形式，屬于典型(xing)的(de)晶間腐(fu)(fu)蝕并導致應力腐(fu)(fu)蝕斷口。由(you)于裂(lie)紋(wen)產生時間相(xiang)當長(chang)，在(zai)斷口上裂(lie)紋(wen)的(de)穩(wen)定擴展(zhan)區(qu)，因(yin)介質的(de)腐(fu)(fu)蝕有一(yi)層厚厚的(de)腐(fu)(fu)蝕產物。


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2. 分析(xi)鑒定(ding)


該(gai)爐(lu)體(ti)(ti)工(gong)作于富(fu)含(han)氯(lv)離子的(de)介(jie)質中(zhong)，介(jie)質的(de)pH=3~5.斷(duan)口分析及電化學試(shi)驗(yan)表明：該(gai)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)爐(lu)體(ti)(ti)失效(xiao)屬(shu)于氯(lv)離子引起的(de)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)斷(duan)裂。檢查發(fa)現，在(zai)(zai)爐(lu)體(ti)(ti)安裝過程中(zhong)，在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)環(huan)縫(feng)(feng)(feng)時使(shi)(shi)用(yong)了(le)支撐(cheng)墊板，焊(han)(han)(han)后未做任何(he)處(chu)理遺留(liu)在(zai)(zai)爐(lu)體(ti)(ti)內(nei)。由于支撐(cheng)墊板焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)與環(huan)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)垂直(zhi)，造(zao)成了(le)三軸焊(han)(han)(han)接(jie)殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)，同時還會(hui)引起腐蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質及氯(lv)離子在(zai)(zai)此處(chu)聚(ju)集、濃(nong)縮，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)及熱(re)影響(xiang)區處(chu)于高濃(nong)度的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質中(zhong)，易于產生晶間腐蝕(shi)(shi)(shi)及應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)。因(yin)此，遺留(liu)在(zai)(zai)爐(lu)體(ti)(ti)內(nei)的(de)支撐(cheng)板是造(zao)成該(gai)爐(lu)體(ti)(ti)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)失效(xiao)的(de)重(zhong)要原因(yin)。此外，在(zai)(zai)爐(lu)體(ti)(ti)環(huan)縫(feng)(feng)(feng)焊(han)(han)(han)接(jie)過程中(zhong)使(shi)(shi)用(yong)了(le)較大(da)(da)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)規范(fan)，焊(han)(han)(han)接(jie)速(su)度慢(man)，焊(han)(han)(han)條(tiao)擺動大(da)(da)，這對(dui)于奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)來說，是非(fei)常忌諱的(de)。


3. 結(jie)論和建議


  失效是(shi)由于(yu)奧氏體不銹鋼在氯離(li)子介質中(zhong)發生應(ying)力腐蝕引(yin)起的。建議去(qu)除爐體中(zhong)的支撐墊板；在環焊(han)縫的焊(han)接過(guo)程中(zhong)，要(yao)嚴格控制(zhi)焊(han)接規(gui)范，保證焊(han)接質量。