應力腐蝕斷裂屬于低應力脆性斷裂,是奧氏體不銹鋼局部腐蝕中最為常見的一種腐蝕形式,其危害性極大。人們對應力腐蝕的認識最早起源于20世紀初黃銅彈殼在氨中的開裂,一直到1940年,應力腐蝕與晶間腐蝕才被明確區分出來。隨著不銹鋼(gang)的大量使用,特別是300系列的奧氏體不銹鋼大量應用于石油、化工、核電等惡劣環境(含堿、含氯、含酸、高溫、高壓),設備發生應力腐蝕斷裂(lie)的頻率較高。人們對應力腐蝕的研究從未間斷,但是,因應力腐蝕引起的事故仍然時有報道。奧氏體不銹鋼的應力腐蝕斷裂既是材料領域的重大理論研究課題,又是實際工程領域迫切需要解決的問題。
1. 嚴控有(you)害離子濃度
浙江至德鋼業(ye)(ye)有(you)限(xian)公司通過沉(chen)淀(dian)、膜過濾、離子(zi)交換等方式去除(chu)工業(ye)(ye)水(shui)中的(de)(de)氯離子(zi),將介(jie)質(zhi)脫硫處理(li),最大限(xian)度(du)降低介(jie)質(zhi)中的(de)(de)Cl和(he)硫化物濃(nong)度(du);降低介(jie)質(zhi)的(de)(de)pH值。在日(ri)常生(sheng)產中,嚴格按照企(qi)業(ye)(ye)要(yao)求對設(she)備(bei)內的(de)(de)介(jie)質(zhi)進行(xing)檢測、分析等工作,防止(zhi)有(you)害離子(zi)濃(nong)度(du)超標(biao)。設(she)備(bei)在停(ting)運階段,做(zuo)好清理(li)、檢修工作。試驗后,防止(zhi)設(she)備(bei)內壁、死(si)角(jiao)等位(wei)置的(de)(de)殘余介(jie)質(zhi)和(he)水(shui)因水(shui)蒸發使局部(bu)位(wei)置離子(zi)濃(nong)度(du)升高(gao),造成設(she)備(bei)腐蝕。
2. 減少(shao)應力集中
首先,結構設計要合理,避免局部應力過大。其次,焊接部位是設備的薄弱環節,已存在焊接殘余應力,并且在焊接過程中易產生金相組織變化,大大增加了應力腐蝕敏感性。焊接不同厚度的不銹鋼時,因為自由變形不協調,焊縫處易產生局部應力,可先用機械法減薄厚板,再制備坡口。對于異種鋼焊接,由于兩種鋼的熱導率、伸長率不同,故產生的熱應力會造成焊縫處應力腐蝕開裂。例如,核電設備中的壓力容器與管道處,常遇到低合金鋼與奧氏體不銹鋼焊接連接的情況。石化設備中,異種鋼焊接的情況也較多。例如,20碳鋼與304不(bu)銹鋼焊接,304不銹鋼與600鎳合金焊接等。異種鋼焊接時,要保證焊縫融合區化學成分穩定。焊接過程中,要選擇合理的焊接工藝,控制焊接溫度、選擇合理的焊條。焊接后,采用噴丸等處理方法消除應力。
3. 避(bi)免(mian)干濕交替情況
廢(fei)熱鍋(guo)爐暫停使用時,要排(pai)凈(jing)內部溶液,使設備處在干燥狀(zhuang)態,避免出現干濕交替情況。