某煉油廠自1988年投產使用一套18-8奧氏體(ti)不(bu)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


從圖6-6可以看出(chu),裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)產生于環(huan)縫的(de)熱影響(xiang)區(qu)(qu)上(shang)兩側(ce),當裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)擴展至臨界長度時,穿過焊縫失(shi)穩(wen)擴展,導(dao)致整個(ge)爐體(ti)最終斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)。圖6-7是(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)位置的(de)金相照(zhao)片(pian),可以看出(chu),裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)均沿晶發(fa)展,呈網狀、龜裂(lie)(lie)(lie)形式,屬于典型的(de)晶間(jian)腐蝕并(bing)導(dao)致應力腐蝕斷(duan)(duan)口(kou)。由于裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)產生時間(jian)相當長,在斷(duan)(duan)口(kou)上(shang)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)的(de)穩(wen)定(ding)擴展區(qu)(qu),因介(jie)質的(de)腐蝕有一層厚厚的(de)腐蝕產物。


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2. 分析鑒定(ding)


該爐(lu)(lu)體(ti)(ti)工(gong)作于(yu)富含氯離子(zi)的(de)(de)介(jie)(jie)質(zhi)中,介(jie)(jie)質(zhi)的(de)(de)pH=3~5.斷(duan)口分(fen)析及(ji)(ji)電(dian)化學試驗表明:該奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)失效(xiao)屬于(yu)氯離子(zi)引起的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)斷(duan)裂。檢查(cha)發現,在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)安(an)裝過程中,在(zai)焊(han)(han)接(jie)環縫(feng)時使(shi)用了支撐墊板,焊(han)(han)后未做任何處理遺留(liu)在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)內。由于(yu)支撐墊板焊(han)(han)縫(feng)與環焊(han)(han)縫(feng)垂(chui)直(zhi),造成(cheng)了三軸(zhou)焊(han)(han)接(jie)殘余應(ying)(ying)(ying)力(li),同時還(huan)會引起腐蝕(shi)介(jie)(jie)質(zhi)及(ji)(ji)氯離子(zi)在(zai)此(ci)處聚集(ji)、濃(nong)縮,焊(han)(han)縫(feng)及(ji)(ji)熱影(ying)響區處于(yu)高(gao)濃(nong)度的(de)(de)腐蝕(shi)介(jie)(jie)質(zhi)中,易于(yu)產(chan)生晶間腐蝕(shi)及(ji)(ji)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)。因此(ci),遺留(liu)在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)內的(de)(de)支撐板是(shi)造成(cheng)該爐(lu)(lu)體(ti)(ti)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)失效(xiao)的(de)(de)重要原因。此(ci)外,在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)環縫(feng)焊(han)(han)接(jie)過程中使(shi)用了較(jiao)大的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)規(gui)范,焊(han)(han)接(jie)速度慢,焊(han)(han)條(tiao)擺動大,這對于(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)來說(shuo),是(shi)非常忌(ji)諱(hui)的(de)(de)。


3. 結(jie)論和建議


  失(shi)效是由于奧氏體(ti)不銹鋼在(zai)氯離(li)子介質(zhi)(zhi)中發生應力(li)腐蝕(shi)引起的。建議去(qu)除爐體(ti)中的支撐墊板;在(zai)環焊縫(feng)的焊接(jie)過程(cheng)中,要嚴格控制(zhi)焊接(jie)規范,保證焊接(jie)質(zhi)(zhi)量。