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可以看(kan)出，裂(lie)(lie)紋(wen)產(chan)生于環(huan)縫的(de)熱(re)影響(xiang)區上(shang)兩(liang)側，當(dang)裂(lie)(lie)紋(wen)擴展至臨界長(chang)度時，穿過焊(han)縫失穩擴展，導致整個爐體最終斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)。圖6-7是(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)位置的(de)金(jin)相(xiang)照(zhao)片，可以看(kan)出，裂(lie)(lie)紋(wen)均沿晶(jing)(jing)發展，呈(cheng)網狀、龜裂(lie)(lie)形式，屬于典(dian)型的(de)晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)并導致應(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)口。由(you)于裂(lie)(lie)紋(wen)產(chan)生時間相(xiang)當(dang)長(chang)，在斷(duan)(duan)口上(shang)裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)穩定擴展區，因(yin)介質的(de)腐(fu)蝕(shi)有(you)一層厚厚的(de)腐(fu)蝕(shi)產(chan)物。


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2. 分析鑒定


該爐體(ti)(ti)(ti)工作(zuo)于(yu)富含氯(lv)離(li)子(zi)(zi)的(de)介(jie)質(zhi)中(zhong)，介(jie)質(zhi)的(de)pH=3~5.斷(duan)口分(fen)析(xi)及電(dian)化學(xue)試驗表明(ming)：該奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼爐體(ti)(ti)(ti)失(shi)(shi)效屬于(yu)氯(lv)離(li)子(zi)(zi)引起的(de)應力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)裂。檢查發(fa)現，在(zai)爐體(ti)(ti)(ti)安裝過程中(zhong)，在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)環縫(feng)時(shi)使用(yong)了支(zhi)(zhi)撐墊(dian)板，焊(han)(han)(han)后未做(zuo)任何處理遺留在(zai)爐體(ti)(ti)(ti)內。由于(yu)支(zhi)(zhi)撐墊(dian)板焊(han)(han)(han)縫(feng)與環焊(han)(han)(han)縫(feng)垂直，造成了三(san)軸焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應力，同時(shi)還會引起腐(fu)蝕(shi)介(jie)質(zhi)及氯(lv)離(li)子(zi)(zi)在(zai)此(ci)處聚集(ji)、濃縮，焊(han)(han)(han)縫(feng)及熱影響區處于(yu)高濃度的(de)腐(fu)蝕(shi)介(jie)質(zhi)中(zhong)，易(yi)于(yu)產生晶間腐(fu)蝕(shi)及應力腐(fu)蝕(shi)。因此(ci)，遺留在(zai)爐體(ti)(ti)(ti)內的(de)支(zhi)(zhi)撐板是(shi)造成該爐體(ti)(ti)(ti)應力腐(fu)蝕(shi)失(shi)(shi)效的(de)重(zhong)要(yao)原(yuan)因。此(ci)外，在(zai)爐體(ti)(ti)(ti)環縫(feng)焊(han)(han)(han)接(jie)過程中(zhong)使用(yong)了較大的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)規范，焊(han)(han)(han)接(jie)速度慢，焊(han)(han)(han)條擺動大，這對于(yu)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)來說，是(shi)非(fei)常忌諱(hui)的(de)。


3. 結論和建議


  失效是(shi)由(you)于(yu)奧氏體(ti)不銹鋼在(zai)(zai)氯離子(zi)介質中(zhong)(zhong)發(fa)生(sheng)應力腐(fu)蝕引起(qi)的(de)。建(jian)議(yi)去(qu)除爐體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)支(zhi)撐墊板；在(zai)(zai)環焊(han)(han)縫的(de)焊(han)(han)接過程中(zhong)(zhong)，要嚴格控制焊(han)(han)接規(gui)范，保證焊(han)(han)接質量(liang)。