失效的不銹鋼鋼管材料為1Cr18Ni9Ti,經固溶處理。該管子安裝在設備上,管內充氮氣保護。設備置放于沿海工廠的倉庫封存4~5年,拆封后又存放一年時間,此時已失去氣體保護,裸露于沿海氣氛中。設備啟用前作水壓試驗,僅試用20余小時,就發生管子漏水現象,試用時溫度為240℃,管內壓力為14MPa,管內通水。prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
將漏水的管子拆下后檢查,管外壁有銹蝕現象,并有明顯的腐蝕斑點,如圖1所示。取樣作金相檢驗,拋光態下有明顯的腐蝕坑分布于管子外表面。裂紋起始于腐蝕坑底部,幾乎所有的腐蝕坑底均有裂紋,如圖2所示。試樣浸蝕后證明裂紋屬穿晶裂紋。尾部有分叉,如圖3所示。對腐蝕坑底用掃描電鏡能譜儀分析腐蝕產物的性質,檢測到較高含量的氯和氧元素,說明主要是由于氯離子腐蝕引起。prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
圖1 1Xprm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
圖號:圖1prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
說明:經水壓試驗發現漏水的不銹鋼管漏水區的形貌。管子外表面有銹蝕區,并分布有多處點腐蝕坑。 prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
圖2 0MI 50×prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
圖號:圖2prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
說明:漏水部位取樣,經磨拋后在金相顯微鏡下觀察,可觀察到管子外表面處有多處腐蝕坑。在每個腐蝕坑底部均有裂紋,裂紋從外壁向內壁擴展。圖中所示數條裂紋中已有一條穿透管壁,裂紋并有分叉現象。prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
圖3 0MI 80×prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
圖號:圖5prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
說明:試樣用10%草酸水溶液電解浸蝕,圖中所示為圖2中部分視場的放大像。prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
可清晰看到裂紋穿過奧氏體晶粒擴展的特征,說明這些裂紋屬穿晶裂紋。這與奧氏體不銹鋼在氯離子環境下應力腐蝕開裂的特征相一致。prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
鋼管在試壓時發生漏水的原因,是由于該管已存在裂紋,該裂紋是由于拆封后在失去氣體保護的情況下存放一年,裸露于沿海氣氛環境下,而沿海氣氛中氯離子濃度較高,加上管子表面存在加工殘余應力。另外據現場了解,管子拆封后經鹽酸酸洗,酸洗后有可能清洗不良,造成氯離子長期殘留在表面,最終形成應力腐蝕開裂。prm熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
|