奥氏体不锈钢在连多硫酸中的应力腐蚀破裂

通过恒变形和恒负荷试验从材料和腐蚀环境及合金碳化物M_(23)C_6相因素研究了敏化18-8型奥氏体不锈钢在H_2S_zO_0溶液中的应力腐蚀行为。研究指出,介质浓度在2.0～6.0％,PH值在0.8～1.8范围是出现应力腐蚀破裂的敏感介质。断口金相表明,该体系中的破裂属晶间型。在该体系晶界贫铬区的存在是产生晶间型应力腐蚀裂纹的主要原因。     

减压塔挥发线上膨胀节破裂问题的探讨

我厂减压塔上U型膨胀节(d_0822)在运行服役期间,发生了非正常性失效,出现了数条穿透性裂纹和大量的非穿透性裂纹,产重影响了生产的正常进行。本文分析了膨胀节破裂部位材料的裂纹形貌、化学成分及金相组织,作者认为:该膨胀节的破裂行为,系穿晶型应力腐蚀破裂。本文进一步对膨胀节破裂部位进行了应力分析、计算和评定,分析了腐蚀性工作介质对膨脓节破裂的影响,讨论指出:膨胀节的应力腐蚀破裂,是由高水平的拉应力和较高含量的氯离子的联合作用所致。据此,本文提出了防护对策:①改膨胀节的拼焊成型为卷焊简体的液压成型。②蒋膨胀节的波数由4增至5。③合理选用膨胀节的材质。     

防止奥氏体不锈钢焊缝热影响区应力腐蚀破裂的对策

18-8铬镍奥氏体不锈钢管道焊接接头,产生应力腐蚀破裂的事例,在高温含氧水界质设备上已屡见不鲜。大量的研究结果证明:奥氏体不锈钢产生应力腐蚀破裂是由于材料的敏化;屈服点以上的抗张强度;高温水中溶解氧量三者的叠加作用所致。可用图1表示之。根据奥氏体不锈钢应力腐蚀裂纹产生的三要素,要防止应力腐蚀破裂发生,就要想法缩小、消除三     

芳烃装置板式换热器开裂原因分析

利用光学显微镜、扫描电镜等测试手段，从微观组织、断口形貌、应力分析等角度，分析了板式换热器开裂失效的原因。结果表明，设备的失效是在焊接时受到敏化处理，在一定条件下所产生的晶间型应力腐蚀裂纹而导致的。     

矩形压力蒸汽灭菌器端部法兰开裂失效分析

采用渗透检测、光谱分析、硬度检测、金相分析、介质检验等方法,对蒸汽灭菌器端部法兰开裂成因进行系统分析。检测分析表明,裂纹形貌具有沿晶型应力腐蚀开裂特征,蒸汽携带了较高水平的氯离子进入灭菌器内构成了腐蚀介质要素,在焊接残余应力及工作应力叠加作用下,不锈钢法兰发生了开裂失效,应力腐蚀是造成蒸汽灭菌器端部法兰开裂的主要原因。     

苯乙烯脱氢反应器腐蚀失效分析及对策

针对304H反应器锥形上封头焊缝出现裂纹的问题,通过对裂纹宏观形态、材料力学性能、腐蚀产物、金相组织和结构应力等方面的综合分析,发现失效形式为沿晶型应力腐蚀。结合实际生产经验提出了修复和检测的针对性措施。     

国外文摘

腐蚀破裂特性和防止方法——《Plant.Eng.》17(12),65-71(1985) 作者研究了不锈钢腐蚀破裂的机理、腐蚀破裂的特性和防止方法。指出,在穿晶腐蚀破裂条件下,冶金因素的影响作用是不大的,在这种情况下介质起着决定性作用。奥氏体SUS304不锈钢在工业水和含低浓度氯离子的介质中,会发生穿晶腐蚀破裂。在这种情况下,防止不锈钢发生腐蚀破裂的主要措     

化工设备的应力腐蚀破裂(二)

碳钢及低合金钢的硫化物应力腐蚀破裂原油、天然气、煤中都伴生着一定组份的硫,由硫化物而引起的应力腐蚀破裂是当前以此为原料的炼油、化工、石油化工生产中最为突出的问题。如前所述,应力腐蚀破裂是金属材料在应力和特定的腐蚀环境共同作用下,以裂纹形式发生的局部腐蚀破坏。广义的应力腐蚀破裂如图1所示包含了二种不同原因所产生的破裂。     

不同硫化物浓度碱性溶液中16Mn钢及热影响区应力腐蚀行为

利用U形弯试样浸泡实验和电化学技术研究了16Mn钢及其模拟热影响区在不同硫化物浓度的碱性(pH=11.7)介质中的应力腐蚀开裂(SCC)行为与机理。结果表明:16Mn钢原始组织、粗晶组织(空冷组织)和硬化组织(淬火组织)在碱性硫化物环境中均能形成保护性腐蚀产物膜、导致电极过程近似呈钝化状态,钝化电流密度依次降低;淬火组织析氢电流密度较高,腐蚀速度较低,长期服役后会造成靠近熔合线部分腐蚀深度大而暴露出残余拉应力区,引起SCC;HAZ中硬化组织、粗晶组织和原始组织在碱性硫化物环境下SCC敏感性逐渐降低,硬化组织具有较明显的SCC敏感性,粗晶组织和原始组织SCC敏感性小;硫化物浓度升高,16Mn钢及其模拟热影响区SCC敏感性增加;16Mn钢焊缝区在碱性硫化物环境中SCC裂纹扩展机制为阳极溶解机制。     

输氧管焊缝热影响区环形裂纹产生的部位及原因分析

某煤炭化工企业在使用NO6600镍基合金管输送氧气的过程中,焊缝附近出现了环状裂纹,造成输氧管线发生泄漏。宏观观察发现,裂纹是沿着平行于焊缝的方向发生的周向贯穿型开裂,裂纹断口整齐,从断裂形态上判断为脆性断裂。利用扫描电子显微镜(SEM)观察可以看出,裂纹断裂是沿着晶界发生的脆性开裂,属于解理性断口。根据输氧管内壁黑色腐蚀产物的成分(EDS)分析,发现在裂纹区域有害元素w(S)高达3.07%~7.87%。XRD分析发现腐蚀产物相主要为FeNi2S4、Ni3S4等硫化物,这就揭示了输氧管环状裂纹的萌生、扩展与断裂的主要内在原因是硫化物应力腐蚀,硫化物的生成引发了合金焊缝热影响区(HAZ)发生了晶界脆化腐蚀,引发裂纹萌生、扩展,输氧管特定的工作条件这个外因促进和加速了裂纹的扩展,最终导致贯穿裂纹的产生。     

制氢转化炉TP321H猪尾管开裂原因分析

采用宏观形貌分析、金相显微组织分析及EDS能谱成分分析等手段,对某制氢转化炉TP321H猪尾管开裂原因进行分析。结果表明,猪尾管开裂机理为敏化态奥氏体不锈钢的氯化物应力腐蚀开裂,是在拉应力和腐蚀介质的联合作用下导致的沿晶型开裂。     

超声喷丸对敏化后304奥氏体不锈钢应力腐蚀性能的影响

对304奥氏体不锈钢进行了敏化试验与超声喷丸试验,并对其应力腐蚀性能进行研究。通过金相、微观硬度、慢应变速率拉神试验和SEM微观断口方法,分析敏化试验过程对304奥氏体不锈钢材料性能的影响。得出304奥氏体不锈钢在敏化试验后,材料晶间会析出大量碳化物且耐应力腐蚀性能下降的结论。慢应变速率拉伸试验中表现出塑性段缩短、断口沿晶界扩展、塑性大幅下降的现象。通过后续的超声喷丸处理可提升304奥氏体不锈钢的表面硬度,并使其抗应力腐蚀性能提高。试验证明了超声喷丸技术应用于材料表面可有效阻止晶间腐蚀及应力腐蚀裂纹扩展,且随着表面超声喷丸处理覆盖率的增大,材料抗应力腐蚀性能进一步提高。     

煤化工酚氨回收器0Cr18Ni9不锈钢换热管断裂原因分析及对策

针对某煤化工企业使用0Cr18Ni9不锈钢换热管发生腐蚀断裂的现象,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等技术手段,对腐蚀开裂的换热管进行了金相组织、元素成分、力学性能、显微硬度、物相组成等的分析。水质监测结果发现,循环冷却水中Cl-离子浓度远超过国标含量小于25mg/L的要求,最高达到了2066mg/L;腐蚀产物成分分析证实了Cl元素的存在;衍射分析中发现了FeCl2相的存在;裂纹扩展前沿微观组织分析表明,裂纹扩展路径穿过奥氏体不锈钢晶粒内部进行,属于穿晶型应力腐蚀开裂(IG-SCC)。损坏位置位于换热器入口折流板附近,其他位置未见损坏。经过综合分析,指出不锈钢换热管腐蚀开裂的原因是由氯离子引发的应力腐蚀开裂,同时温度梯度也影响腐蚀的发展,并在循环水氯离子浓度控制、换热管材质、介质流速设计方面给出了换热器设计防腐蚀建议。     

乙二醇不锈钢蒸发器晶间应力腐蚀的试验研究

采用一种新型的试样加载方式模拟乙二醇蒸发器不锈钢材料焊接接头附近的应力,通过硫酸-硫酸铜腐蚀实验和金相分析对1Cr18Ni9Ti和SAF2205 2种不锈钢材料在应力状态下,焊态与敏化状态试样进行晶间腐蚀敏感性评价,实验结果表明:在相同的焊接工艺条件下,随着腐蚀时间的增长, 1Cr18Ni9Ti焊态试样的抗晶间应力腐蚀能力有所下降;而敏化态的试样抗晶间应力腐蚀能力有明显降低。对于SAF2205双相不锈钢,无论在焊态下还是在敏化态下,均表现出良好的抗晶间应力腐蚀性能。综合而言,SAF2205的耐晶间应力腐蚀能力要比1Cr18Ni9Ti强。     

化工设备的应力腐蚀破裂(一)

应力腐蚀破裂是金属材料局部腐蚀的一种类型。近年来,随着人们对腐蚀的认识不断增加,对腐蚀的研究日益深入,以应力腐蚀破裂形式发生的化工设备破坏事故越来越为人们所重视。以日本三菱化工机械公司对十年内所发生的166起设备腐蚀破损事故的调查为例,应力腐蚀破裂者占46％(76起),美国杜邦公司的调查亦发表了类似的数据。国内尚未作系统的调查,化工设备的应力腐蚀破裂问题还未得到普遍的重视与认识。本文以国内化工设备应力腐蚀破裂的实例为主,阐述了碳钢、低合金钢及奥氏体不锈钢发生应力腐蚀破裂的起因、影响因素和防治措施,以期引起重视和认识。     

压力容器的应力腐蚀及其防护

应力腐蚀断裂,是指敏感金属或合金在一定的拉应力(施加的外应力或残余应力)和一定的腐蚀介质环境共同作用下产生的一种特殊形式的断裂。应力腐蚀的特征,是形成腐蚀机械裂纹,这种裂纹不仅能沿着金属晶粒边界发展,而且还可穿过晶粒发展。裂纹在金属内部发展,就使金属结构的机械强度大大降低,严重时就会使金属设备突然破裂,如果设备是在高压下工作,就可能造成严重的爆炸事故。近年来,国外化工装置正朝着高温、高压、低     

催化裂化装置膨胀节失效原因分析与改造方案

针对大连石化公司催化裂化装置膨胀节的失效,利用能量色散X射线分析(EDX)、扫描电镜等手段对失效膨胀节进行检测分析,得出膨胀节失效的主要原因是膨胀节的工作温度正处于其敏化温度,在各种残余应力和硫酸、连多硫酸等特定腐蚀介质共同作用下发生的应力腐蚀开裂导致的失效;根据膨胀节的使用条件,提出采用填料函结构来补偿冷热变形的解决方案。     

奥氏体不锈钢蒸馏釜腐蚀、裂纹问题的分析

介绍了奥氏体不锈钢蒸馏釜检验中发现的腐蚀、裂纹问题。宏观检验发现上封头内壁有一些点状腐蚀;上封头人孔短接管与法兰连接内角焊缝整圈有较多腐蚀;上人孔盖板内侧拼接对接焊缝热影响区有肉眼可见裂纹。对宏观发现的问题进行了金相检验和光谱检测,分析了奥氏体不锈钢在氯离子(Cl-)环境下发生了三种电化学腐蚀现象(点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀),比较了304材质与316L材质的差异,提出了一些应对措施。     

尿素合成塔的腐蚀泄漏原因及其预防

文章概述了我国中型厂尿素合成塔(下称尿塔)的腐蚀泄漏、损失情况和腐蚀形式;分析了尿塔衬里腐蚀的原因是:1.引起尿塔衬里属蚀的介质为硫化氫、不锈钢本身的硫夹杂物、氰酸、含Cl~-的水蒸汽及其冷凝液和氨基甲酸铵;2.设备制造时不重视质量、紧贴度差、用错焊条、焊接质量差等等;3.停车次数频繁,保压时间长,尿液停滞不动导致氧的缺乏;4.焊接热影响,碳化铬的析出,使材料击穿电位降低。文章从理论上探讨了点腐蚀和应力腐蚀裂纹的腐蚀机理。指出点腐蚀产生的过程为:尿液中的腐蚀性阴离子S~-、CNO~-等吸附在氧化膜表面上,破坏钝化膜並使不锈钢本身夹杂硫被极化,夹杂硫溶解暴露出新金属,形成活化点,在活化点(或材料表面缺陷、孔隙) 表面上进行腐蚀反应而导致点蚀。应力腐蚀裂纹产生主要是在含Cl~-的蒸汽及其冷凝液作用下,由于拉伸应力而范性变形,出现滑移阶梯,导致金属表面膜的破裂,裸露的新金属表面与未破裂的表面构成电位差,裂纹尖端阳极溶解而发生破裂。文章提出6条预防措施:1.加强企业管理,减少停车次数;2.严格工艺指标,控制好氧、硫化氫、氯离子浓度,根据国外经验,讨论了加氧方式;3.推荐了7种耐蚀性优于316L不锈钢的材料;4.消除应力;5.严格制造工艺;6.加强设备管理和监测工作,防止腐蚀泄漏严重事故发生。     

不锈钢换热管开裂原因分析

在某不锈钢换热管的开裂部位与完好部位分别取样,进行宏观检查、光谱分析、力学性能分析、金相分析、断口形貌和能谱分析。结果表明:换热管外壁在含H+、Cl-环境中近外壁区域组织发生劣化,同时在换热管内外压差引起的膨胀应力的共同作用下,外壁产生氢致裂纹;裂纹在扩展的过程中,伴随的Cl-应力腐蚀开裂起到了一定的促进作用,最终发生破裂。