某煉油廠自1988年投產使用一套18-8奧氏(shi)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(xiu)鋼，可是仍然無法防止斷裂的發生。


6.jpg


1. 斷口分析


從圖(tu)6-6可以(yi)看(kan)出(chu)(chu)，裂(lie)紋產(chan)生(sheng)于(yu)環縫的(de)(de)熱影響區上兩側，當(dang)裂(lie)紋擴(kuo)展至臨界長度時(shi)，穿過(guo)焊縫失穩擴(kuo)展，導致整個(ge)爐體最(zui)終斷(duan)裂(lie)。圖(tu)6-7是斷(duan)裂(lie)位置的(de)(de)金(jin)相(xiang)照片，可以(yi)看(kan)出(chu)(chu)，裂(lie)紋均沿晶(jing)發展，呈網狀(zhuang)、龜裂(lie)形式，屬于(yu)典(dian)型的(de)(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)并導致應(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)口。由(you)于(yu)裂(lie)紋產(chan)生(sheng)時(shi)間(jian)相(xiang)當(dang)長，在斷(duan)口上裂(lie)紋的(de)(de)穩定擴(kuo)展區，因介質的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)有(you)一層(ceng)厚(hou)厚(hou)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)產(chan)物。


7.jpg


2. 分析鑒定


該(gai)(gai)(gai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)工作于(yu)(yu)(yu)(yu)富(fu)含(han)氯(lv)離子(zi)的(de)(de)(de)介(jie)(jie)質中(zhong)，介(jie)(jie)質的(de)(de)(de)pH=3~5.斷口分析及(ji)電化(hua)學試驗表明：該(gai)(gai)(gai)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)失(shi)效(xiao)屬于(yu)(yu)(yu)(yu)氯(lv)離子(zi)引起的(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂。檢查發(fa)現，在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)安裝過(guo)程中(zhong)，在(zai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)環(huan)縫(feng)時(shi)使(shi)用了(le)(le)支(zhi)撐墊(dian)(dian)板，焊(han)(han)(han)(han)后(hou)未做任(ren)何處理(li)遺(yi)留(liu)在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)內。由于(yu)(yu)(yu)(yu)支(zhi)撐墊(dian)(dian)板焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)與環(huan)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)垂直(zhi)，造(zao)成了(le)(le)三軸(zhou)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)殘(can)余應力(li)，同時(shi)還會(hui)引起腐(fu)蝕(shi)介(jie)(jie)質及(ji)氯(lv)離子(zi)在(zai)此(ci)處聚(ju)集、濃(nong)縮，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)及(ji)熱(re)影(ying)響區(qu)處于(yu)(yu)(yu)(yu)高濃(nong)度的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)介(jie)(jie)質中(zhong)，易于(yu)(yu)(yu)(yu)產(chan)生晶間腐(fu)蝕(shi)及(ji)應力(li)腐(fu)蝕(shi)。因此(ci)，遺(yi)留(liu)在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)內的(de)(de)(de)支(zhi)撐板是(shi)(shi)造(zao)成該(gai)(gai)(gai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)應力(li)腐(fu)蝕(shi)失(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)重要原(yuan)因。此(ci)外，在(zai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)環(huan)縫(feng)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程中(zhong)使(shi)用了(le)(le)較(jiao)大的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)規范，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速度慢(man)，焊(han)(han)(han)(han)條擺動大，這(zhe)對于(yu)(yu)(yu)(yu)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)來說，是(shi)(shi)非常(chang)忌諱的(de)(de)(de)。


3. 結論和建議


  失效是由于奧氏體不銹(xiu)鋼在氯離(li)子介質中(zhong)發生(sheng)應力腐蝕引起的(de)。建(jian)議去除爐體中(zhong)的(de)支撐墊板；在環焊(han)縫的(de)焊(han)接(jie)過程中(zhong)，要(yao)嚴格控制焊(han)接(jie)規范(fan)，保證焊(han)接(jie)質量(liang)。