某煉油廠自1988年投產使用一套18-8奧(ao)氏體(ti)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。


6.jpg


1. 斷(duan)口分析(xi)


從圖6-6可(ke)以看出，裂(lie)紋產(chan)生于(yu)環縫的熱(re)影響區上兩(liang)側，當(dang)裂(lie)紋擴展至臨界(jie)長度時，穿過焊縫失(shi)穩擴展，導(dao)致整(zheng)個爐體最終(zhong)斷(duan)裂(lie)。圖6-7是斷(duan)裂(lie)位置的金相照(zhao)片(pian)，可(ke)以看出，裂(lie)紋均沿晶(jing)發展，呈網(wang)狀(zhuang)、龜裂(lie)形(xing)式(shi)，屬(shu)于(yu)典(dian)型(xing)的晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)并導(dao)致應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)口。由于(yu)裂(lie)紋產(chan)生時間相當(dang)長，在斷(duan)口上裂(lie)紋的穩定擴展區，因介質的腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)有一(yi)層厚(hou)厚(hou)的腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物(wu)。


7.jpg


2. 分析鑒定(ding)


該(gai)(gai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)工作(zuo)于(yu)(yu)富(fu)含(han)氯(lv)離子(zi)的(de)(de)介質(zhi)中(zhong)，介質(zhi)的(de)(de)pH=3~5.斷口(kou)分析及(ji)電化學試驗表(biao)明：該(gai)(gai)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼爐(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)失(shi)效(xiao)屬于(yu)(yu)氯(lv)離子(zi)引(yin)起的(de)(de)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷裂。檢查發現，在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)安裝過(guo)程(cheng)中(zhong)，在(zai)焊(han)(han)接(jie)(jie)環(huan)縫(feng)時(shi)使用(yong)了(le)支撐墊板(ban)，焊(han)(han)后(hou)未做(zuo)任(ren)何處理遺留(liu)在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內。由于(yu)(yu)支撐墊板(ban)焊(han)(han)縫(feng)與環(huan)焊(han)(han)縫(feng)垂直(zhi)，造(zao)成了(le)三(san)軸焊(han)(han)接(jie)(jie)殘(can)余應(ying)力，同(tong)時(shi)還會引(yin)起腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)及(ji)氯(lv)離子(zi)在(zai)此處聚集、濃縮，焊(han)(han)縫(feng)及(ji)熱影響(xiang)區處于(yu)(yu)高濃度的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)中(zhong)，易于(yu)(yu)產生(sheng)晶間腐(fu)蝕(shi)及(ji)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)。因(yin)此，遺留(liu)在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)內的(de)(de)支撐板(ban)是造(zao)成該(gai)(gai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)失(shi)效(xiao)的(de)(de)重要原因(yin)。此外，在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)環(huan)縫(feng)焊(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)使用(yong)了(le)較大(da)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)規范，焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度慢，焊(han)(han)條擺動大(da)，這對于(yu)(yu)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)來說，是非常忌諱(hui)的(de)(de)。


3. 結(jie)論和建議


  失效是由于奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼在(zai)氯離子介質(zhi)中(zhong)(zhong)發生應力(li)腐蝕(shi)引起的(de)。建議(yi)去(qu)除爐體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)支撐(cheng)墊板；在(zai)環焊縫的(de)焊接過程中(zhong)(zhong)，要(yao)嚴格控(kong)制(zhi)焊接規范，保證焊接質(zhi)量(liang)。