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1、50不锈钢的应力腐蚀破裂及其防护不锈钢的应力腐蚀破裂及其防护3 高小山 蔡克霞 包小俊(宁夏丰友化工有限公司)(宁夏大学)(西北轴承股份公司)摘 要 介绍了不锈钢干、湿两类腐蚀的比率。通过对两个实例的分析,探讨了不锈钢发生应力腐蚀破裂的原因和预防措施。 关键词 湿腐蚀 应力腐蚀 不锈钢0 前言 近几年随着新技术、新工艺和新设备的引进,以及我国现代化化工厂的大量兴建和发展,对不锈钢制设备和管道的需求也日益增多。因此,怎样预防不锈钢的腐蚀损坏和延长不锈钢的使用寿命,是当前必须深入研究的课题。不图1 湿腐蚀和干腐蚀占腐蚀破损的比率锈钢的腐蚀损坏一般分为
2、湿腐蚀和干腐蚀两大类。湿腐蚀和干腐蚀占腐蚀破损的比率见图1酸也包括在内,则比率更高。其次是由工业用所示,由图可见,湿腐蚀所占的比率最大。水、水蒸气、热水等引起的腐蚀。在湿腐蚀中, 经调查知,不锈钢湿腐蚀在不同的腐蚀环由应力腐蚀造成的腐蚀破裂约占湿腐蚀事故总境中以有机化合物引起的腐蚀最多,若把有机3高小山,男,1963年3月生,工程师。银川市,750021。知识库,从而丰富专家系统中知识库的内容,增4MathensCJ.SystemsforKnowledgeDiscoveryinDatabase.IEEE,Trans.Knowl.DataEng,1993,5强
3、专家系统自学习的能力。(6):903～9135严良文,董振兴,张东山,王志文.旋转机械故障诊断参 考 文 献专家系统数据库子系统的实现技术.化工装备技术,1李德毅,杨雪南.关系数据库中的知识发现研究.小微2001,22(4):53～58型计算机系统,1992(4)6董振兴.机械设备的状态监测与故障诊断技术研究:[硕2李德毅.知识获取和数据库学习系统.计算机科学,1993士论文].上海:华东理工大学,1997.(5)7俞机运,黄上腾.一个知识发现应用系统的设计与实现.3FayyadVetal.Knowledgediscoveryanddatamining计算机系
4、统应用,1997(5)towardsaunifyingframework.KDD296Proc.2ndIntl.8范建华.KDD——基于数据库的知识获取技术.计算机Conf.onKnowledgeDiscovery&DataMining,AAAI世界,1995(3)Press,1996.(收稿日期:2001210228)©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.《化工装备技术》第23卷第1期2002年51数的一半,如图2所示,而对于奥氏体不锈钢,漏,导致停车,后将水加热器列管材
5、质由其占的比率更大。本文通过对两个实例的分析,1Cr18Ni9Ti更换为0Cr18Ni12Mo2Ti,但是仅来探讨应力腐蚀破裂的原因及预防措施。使用了半年,列管又发生泄漏。经拆检发现列管中部下端有碎块纹样的裂纹,如图3所示。图2 应力腐蚀及其它腐蚀所占的比率1 应力腐蚀破裂的实例图3热交换器管子应力腐蚀破裂 应力腐蚀破裂是拉应力与腐蚀共同作用的部位的纵剖面(上方是内壁)结果。实际上奥氏体不锈钢的腐蚀几乎都是由 经过理论分析和结构上的计算,认为这是于氯离子存在而引起的,有时在某些场合尽管由于温差应力及氯化物腐蚀造成的,属应力腐-Cl浓度极低,但也存在点腐蚀和
6、应力腐蚀。除蚀破裂。从管子裂纹看,内壁表面上产生圆周了氯化物溶液以外,在高温、高浓度碱液中,或方向的破裂,沿晶界析出碳化物,发生如本例高温、高压水等环境中,也有产生应力腐蚀破所示的晶间破裂。从断面照片可看出破裂形态裂的情况,甚至冷却水或保温材料也能引起应自晶间型向内部深入转变成为穿晶型。晶间破力腐蚀破裂事故,所以在不少场合下腐蚀是很裂之所以转变成穿晶型破裂,笔者认为这与裂难预测的。纹尖端的应力集中随裂纹的扩展而增大有关。 氯化物应力腐蚀破裂的形态特征,多呈穿 实例2,我厂紧固加热盘管凸缘用的紧固晶破裂且易产生分枝,但是若有碳化物沿晶界螺栓,材质为316型奥
7、氏体不锈钢,用于NaOH析出,则也有可能形成晶间破裂。这些腐蚀破与有机酸中和的工艺过程,且过程中有NaCl裂的形态,在许多场合用肉眼也能根据其形态结晶析出,该螺栓使用一段时间后,在螺纹部判断。位发生断裂,盘管本身没有异常变化。图4是 实例1,我厂一水加热器,其管程内为循环该螺栓断裂后的外貌。图5是断裂部位螺纹牙水,操作压力为215MPa,进口温度为162℃,出口温度为168℃;壳程内为变换气,最大操作压力为1198MPa,进口温度为292℃,出口温度为231℃。循环水经过饱和热水塔时,变换气中的CO2、H2S经部分氧化后,溶解在水中形成酸性电解液,再加上我厂
8、循环水中含有18～20mgöL的氯离子
