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  贵州贵安(ān)塑胶科技有(yǒu)限公司

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波纹(wén)管生产厂家为您(nín)分析破裂、断裂、开裂的原因
来源: | 作者:钢波纹管 | 发布时间: 2020-09-28 | 1590 次浏览 | 分享到:
由宏观形(xíng)貌观察和化学成分分析结果可(kě)知:在波纹管裂纹周围(wéi)未发现(xiàn)夹渣、气孔、疏松等冶金缺陷;波纹管的化学成分符合(hé)标准要求。奥氏体不锈钢的敏化温度区间为450~850℃, 在该温度范围内铬元素(sù)容易在晶界附近富集, 形成M23C6型碳化物, 从而导致晶界附近出现贫铬区, 使晶间的耐腐蚀能力急剧下降, 在腐蚀介(jiè)质作用下产生晶间腐蚀。研究表明, Inconel 800合金退火温度在550~800℃范围内(nèi), 随退火温度的升高, 敏化度先上升后下降。失效波纹管的工作温度为500℃左右, 接(jiē)近于敏化温度区间, 同时晶界处的析出物主要为富铬的M23C6型碳化(huà)物(wù), 这符合"贫铬理(lǐ)论"。
波纹管厂家
由裂纹和断口形貌的分析(xī)可知:波纹管裂纹(wén)的发生是晶间腐蚀和应力腐蚀联合作用的结(jié)果, 且优先发生晶(jīng)间腐蚀;波纹管(guǎn)断口主要为沿晶断裂特征, 断口腐蚀产物中硫元素含量较(jiào)高。在石化行业中, 连多硫酸环境容易引起设备(bèi)产生应力腐蚀裂纹, 连多硫酸一般是加工含硫原油的装置(zhì)在停工期间, 残留(liú)在设(shè)备中的含硫腐蚀产物与水和氧反应生成的。由连多(duō)硫酸引起的应力腐蚀裂纹呈沿晶特征, 并且波纹(wén)管的工作介(jiè)质中含有烃类、水蒸气、一定量的含硫物质, 这(zhè)就为连多(duō)硫(liú)酸(suān)的形成(chéng)提供了条件, 因此该波纹管失效的原因为连多硫酸造成的应力(lì)腐蚀开裂。在连多硫酸介质中(zhōng), 铬在晶(jīng)界上富(fù)集而形成贫铬区后, 基体和晶界上的碳化铬(gè)之间所形(xíng)成的微电池使贫(pín)铬区优先溶解, 从而发生(shēng)晶间腐(fǔ)蚀。
与普通的压力(lì)容器相比, 波纹管的工作状况更恶劣, 除了要承(chéng)受工作温度、压力、介质的作用(yòng), 还会产生较大的变形。波纹管通过变形来提供管道补偿(cháng)所需要的(de)位移, 位移导致波纹管(guǎn)产生较高的轴向应(yīng)力和弯曲应力, 使得(dé)裂纹以横向裂纹为(wéi)主, 并存在一(yī)些与横向裂纹呈一定角度(dù)的斜裂纹。在很多情况下, 波纹管还会受到机械振动以(yǐ)及管道内介质流动时所(suǒ)引起的振动作用, 同时管道、介质、保温材料的自重作用会引起波纹管产生一定的弯矩, 因此波纹管在工作时的应(yīng)力状态十分复杂。由此可知, 晶间腐蚀所产生的微(wēi)裂纹为裂纹源, 在应(yīng)力作用下, 微裂纹扩展并导致应力腐蚀裂纹的形成。
此(cǐ)外, 波纹管组织的晶粒比较粗大, 对材料的性能会产生不利的影响, 同时晶(jīng)界的强度也急剧下降。因此, 在应力和腐蚀(shí)介质(zhì)的共同作用下, 晶粒粗大将(jiāng)增大晶间腐蚀倾向, 并加速裂(liè)纹的扩展。
结论与措施
(1) 波纹管裂纹产生的主(zhǔ)要原因(yīn)是由于(yú)波纹管在使用过程中发生敏化现象, 并处于停(tíng)工期间所产生的连多硫酸(suān)介质中, 沿晶界析出M23C6型(xíng)碳化物, 铬在晶界上富集并形成贫铬区, 从而产(chǎn)生晶间腐蚀, 所产生的晶(jīng)间微裂纹为裂纹(wén)源;在(zài)应力作用下, 微裂纹扩展并导致应(yīng)力腐蚀裂纹(wén)的(de)形成。
(2) 建议提高该波纹管的工作温度, 避开敏(mǐn)化温度(dù)区间, 减(jiǎn)少铬在晶界上的聚集;停工期间保(bǎo)持设备干燥, 控制氧含量, 避免连(lián)多硫酸腐蚀环境的产生。
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