反应器内壁腐蚀失效分析.pdf

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1、第37卷第1期化工机械109反应器内壁腐蚀失效分析李前+(上海市特种设备监督检验技术研究院)蒋晓东(华东理工大学)摘要对某企业的一台反应器内壁腐蚀现象进行了试验分析，指出了腐蚀失效的原因，为企业解决了技术难题。关键词反应器腐蚀失效分析中图分类号TQ052．5文献标识码B文章编号0254-6094(2010)01-0109-02某化工企业有一台反应器，材料为16MnR，操作压力1．4MPa，操作温度95—102℃，反应器内主要介质为SbCI"CuCl：、El：和AHF。据了解，该反应器投入使用不久，内壁就发生较严重的腐蚀，通常使用周期为11—13天，严重时曾发生过局部腐蚀穿孔

2、，为公司的连续生产带来了很大的障碍。为此，笔者进行现场取样，对该反应器内部的腐蚀部位进行了详细的分析研究，指出了该反应器内壁的腐蚀类型和腐蚀失效原因，为企业解决了技术难题。1腐蚀类型分析根据现场了解的情况，该反应器严重腐蚀部位较集中在反应器气液相波动区域，即靠近上封头以下的简体部位，腐蚀情况如图1所示。图l取样腐蚀形貌照片从腐蚀照片可以观察到简体内壁呈蜂窝状点蚀特征，大小不一，腐蚀区局部特别是纵焊缝上有物料冲刷形成的局部凹槽腐蚀痕迹，腐蚀区域未出现裂纹。根据现场考察的腐蚀特征可以初步判断，本次腐蚀类型为局部点腐蚀。2化学成分分析为了掌握现场使用的反应器材料是否与设计相同，对

3、试样进行化学成分分析，结果见表1。表1材料化学成分分析％根据材料化学成分分析结果说明，现场使用材料16MnR符合GB6654-1996《压力容器用钢’板》的要求，但值得注意的是焊缝中磷、硫和硅的含量相对于母材较高，从而造成焊缝及母材的不均匀性。3金相分析母材组织为铁素体+珠光体+碳化物(图2)，铁素体晶内弥散分布颗粒状碳化物，组织偏析严重，呈严重的带状分布。这些带状组织使材料的力学性能产生各向异性，造成很大的不均匀性，从而使材料耐腐蚀性能下降。形成带状组织的原因，其外因为压延作用，内因为材料内的磷、硫的偏析和夹杂物造成的。焊缝组织为铁素体+幸李前，男，1981年6月生，助理

4、工程师。上海市，200949。110化工机械2010年少量贝氏体+球光体以及碳化物(图3)，共析铁素体分布于柱状晶界上，个别部位有粒状贝氏体，焊缝材料中含有较多的非金属夹杂物。图2母材中部金相组织×160图4内壁腐蚀产物形貌x300．氅三懋壁部位金相组织×40。5嚣反应器材料化学成分及金相分坼qJlpI％爵4甓。哩!曼苎箩、．。。。一。。。⋯。。。一+。。。应器莴薹啬石素‘呙。羔妥釜；琵三二兹‘嘉。t6MnR。。。。塑三要塞墨璺竺!竺妻譬：謦竺置妻竺璺荔磊；1嘉磊盖杀三嘉孟：i料斋乏荔；重的偏翌竺鬟妻哗篡竺要登翌坠詈黧竺曼薪：釜蒜赢磊茹谳主菇集，葚：：釜譬翌鬯，竺!!婴翌誊

5、挈腐蚀产物已壁鬻蹩芏：二蔷磊秸鬲苄莴主磊芫磊谥，’轰；：蔷茹核的部M要5．絮委素鬯萱掣，!?竺hla二：t--t上L皇亳奎苎的位_⋯⋯～。一“～”⋯“”““⋯“⋯。"“IA-／”pe⋯,IJICl、Si以及Sb和少量S元素，其中CI含量最多。一。(收稿日期：2009m6．18)(上接第114页)5DeTeresaSJ．LarsenGJ．DerivedInteractionParametersfortheTsai—WuTensorPolynomialTheoryofStrengthforCompositeMaterials．AmericanSocietyofMechanica

6、lEn．gineersInternationalMechanicalEngineeringCongress＆Exposition．20016ChristensenRM．StressBasedYield／FailureCriteriaforFiberComposites．JSolidsStructures，1997，34(5)：529—5437ChristensenRM．CompressiveFailureofCompositesU．singaMatrix—ControlledfailureCriterionWiththeKinkBandMechanism．JApplMeeh

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