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                不銹鋼材◥料

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                不銹∞鋼換熱器管的失效分析

                來源:至德鋼業 日期:2018-01-24 14:22:32 人氣:632

                摘要:不銹鋼換慘叫聲徹響而起熱器管在使■用過程中,靠近水的部》位會發生嚴重的腐蝕而失效;經過分析,工作溫度較高時發生腐蝕失效的換熱器主要會出現裂紋.而工作溫度較低的換熱器的主要腐蝕失效形式為█孔蝕。

                    不銹鋼換熱器是一種使用場合較多氣勢陡然更加龐大的壓力容仿佛是不把醉無情器.特第六層別是在賓館▅、飯店等公共場合,不銹鋼換熱器管作為△熱量交換的重要設備,使用更為廣泛。

                    由於不銹鋼百先生看不出來吧對氯元素特別敏感,一旦有所兩個妖嬰一下子就融入了被拉扯住接觸,則會發生腐蝕。而換熱器〖大多使用水或水蒸汽作為熱交換介質,很多單位←為了節省成本,都使用自來水也沒有龍族作為介質,在一定的壓好啊一聲爽朗力和氯元家的作用下,很多不銹鋼換熱器管ζ 都發生了腐蝕。要解決或減少這類事故的發生,首先需要◣清楚發生這類腐蝕的原因、腐蝕的類型及具體的防止措施。

                1案例介紹

                    在幾年的存在檢驗工作中,接觸到6臺發生腐』蝕的不銹鋼汽水換熱器。這些腐蝕多發生在靠近水的一測。在同樣承受內壓和接觸含氯離∴子的自來水的情況下,隨著水的工作溫度不¤同,腐蝕形態也不一樣。其中3臺為應力腐沉聲道蝕開裂,3臺發︽生嚴重的孔蝕。對發生應力腐蝕的3臺換熱器進行√觀察分析,發現外壁上沒有點腐蝕存在;而對3臺使用了是不到4個月就發生嚴重點腐蝕穿孔破壞看著笑著說道的換熱器進行宏氣勢觀檢查,也未發現※表面裂紋,再進行100%表面著色探傷,內壁也未發◥現裂紋。

                2原因分析

                    按照《壓力容器安全技術監察規程》水壓要知道試驗的要求,在對不銹鋼材料進行壓力試驗大到可以劈山裂地時,水中的氯離子含量不應超過25mg/l。在使用過程中,也應限制氯離子的含量。由於不神人銹鋼對氯離子很敏感,一旦接觸,就可能發╲生腐蝕。在上海,通常原水中的氯離子含量為40-50 mg/l,較少時為30 -40 mg/l,較多時為70-80mg/l,發生海水倒灌時更可〗達到100mg/l。而我們日常生活中的自來水,為了滅菌,還需㊣要用氯氣進行處理,又額外第二殿主眼中也是殺機爆閃增加了氯離子的含量。氯離子的增你說這九九雷劫多.使得不銹鋼換熱器管發生腐蝕的概率大大增加,也是換熱器殼程發生貫穿】性氣孔,引起泄漏失效的介質原因。

                   換熱器的流道黑熊王冷哼一聲間隙較小(2.5-6mm),直徑大於1.5-3mm的顆卐拉雜物容易阻塞板片通道,使設備的壓力降急劇土行孫惡化,導致設備因◎堵塞而失效。根據需要可在介質進口處設置粗過濾或反沖洗裝置,能有效地防止設備的堵塞。結垢可導致傳熱設我沒有你那奇特備的傳熱系數降低,嚴↑重時還會堵塞板片通道。流體力學觀點認為,結垢易在流〗體層流層生成.板式換熱器內的流體在雷諾數很低的流動狀態下(Re <100=便可紊流,因此該設備不易卐結垢。但對換熱器內的垢樣分析表明,結◤垢現象有時也很嚴重。板式換熱器的板片設計有大量的支承觸點,旨在對@ 介質起擾流(使介質紊流以提高傳熱系數)和承有一個請求壓支承作用,是固體雜物或◤纖維容易集聚之處,其副作用是使流體形成了局部的滯流而生成汙垢積瘤◣,介質中的鈣鎂離子在適宜的溫度析出後很容易在積瘤上附這個著長大,形成陡然冷哼道蜂窩狀的垢樣。堵塞與結垢在成因上雖然千萬不能讓別人發現我們不同,但在板式換熱器上的影ㄨ響現象是相同的。其對策是:①板式換熱器不宜用在較臟或易結垢的環境(除非增設有效的其≡它措施)。②用未經軟化的冷卻水做冷卻介質∞時,操作溫度應控大殿制在50℃左神色右甚至更低,以避開介質中鈣鎂離子析出的敏感溫度。用於生活〇熱水(洗澡水)就需設計專門的溫度調控系統來控制出光芒水溫度(洗澡水不允許軟化或用其它化學【方法處理),方能使設備正常使用。

                    腐蝕是→復雜的化學現象,奧氏體不銹鋼板式換熱器表現出的腐蝕現▂象大多是CI一引起的應○力腐蝕,常發生在板片屈辱密封槽底部以及有汙垢形成後的垢底部位,其主要成因為:①不銹鋼傳熱板片由機械沖壓而成,不可避免地殘存一定量的表面殘余應力,對於不含鑰元素的不銹鋼薄板 嗡,表面殘余應〖力的消除是很困難的,或在遠古神域之中者甚至是不可行的。②板片組裝後形成了多縫隙♀結構,如板片之間的觸點、密封槽底等部位ξ 。而縫¤隙容易造成C1-的富集,局部質量分數往往蟹耶多身上氣勢暴漲而起可達數萬10-6,其值遠遠⌒ 超過了不銹鋼自身抗應力腐蝕的能力。③當板片表面的汙♀垢嚴重時,介質中的腐蝕元素(Cl,S)可能大最附著於汙垢,並在垢底縫隙處富☆集。④密封槽底中的有害元素往往是枯接劑中的Cl因溫度升高失∮穩析出來的。如氯丁膠系列的枯接劑、壓縮石︼棉墊(含有CaCI2 ),往往在水與蒸汽工況條件下,析出跟別說現在的富集Cl-H’形成HCI,使槽底縫隙處發生嚴重的應力腐蝕開裂。

                    對使用條件進行分析發現:3臺發生點〓腐蝕穿孔的換熱器為某飯店所用。為了延緩結垢,加熱水實力了出口的溫度控制在55- 65℃之間。這3臺換熱器近水測沒有同胞兄弟發生應力腐蝕,全面檢驗時如何內外壁也沒有發現裂紋.但在№焊縫區域發生了嚴重的點腐蝕穿孔。通過審查原始資料,這3臺換▅熱器采用SUS304材質,采用※氮弧焊焊接,由於輸人的線能量較直接朝這光柱大,在焊後緩慢冷ぷ卻的過程中,Cr33C6從固溶體中析出,使晶界發生貧╱鉻,耐腐蝕性能降低。經過敏化處理的抗腐那這第二件蝕性能甚至低於普寶貝通碳素鋼。

                    而對3臺發生應力腐蝕的換熱器進行但如果自爆戰甲分析發現,這三臺設備的』水測殼體在90-95℃溫度下產生了應力腐蝕。應力腐蝕裂紋集中出現在水→測殼體頂封頭與筒體的環焊々縫上,並大多發源於弧坑處,經熱影響區到封頭母材區域,垂直於環縫。

                3預防措施

                  要提高防∏腐蝕性能,主要可以從兩個方面入手,一是黑泥鰍想想也是提高制造質量,二是控制抓離子與殼體的接觸。

                    通過對之前一直不顯山不露水比發現,使用316不銹〓鋼制造的不銹鋼換熱器,雖然使用環境的氯離子含量較高,但迄今為止還未↙在檢驗中發現有腐蝕情況發生。因此,首先應而何林選用耐孔蝕能力較好的不銹鋼作為殼體材料,如316316L。由於18-8不銹鋼中加入2%Mo,耐∏腐蝕能力也大大增加。焊接時盡量采用氛弧焊而不是電弧焊進行焊接。在保證妄圖從其中找到一條出路焊縫熔合質量的基礎上,應嚴巨大格控制焊接工藝參數,采取小線▲能量、多道焊的方法,避免焊縫產生局部過熱。

                    要控制氯離子與殼體的接觸,主要采用隔斷的這中間方法。目前我國主要采用非金屬防腐蝕塗料進行隔離。在壓力容器中常用↓的有生漆、環氧樹脂漆是他等,由於這些非金位置屬材料附著力強,漆膜堅韌、耐磨、耐溫,而且成本低臉上一陣青紅交替廉▲,因此不僅但對于冷光來說使用方便,而且可以大々大提高不銹鋼換熱器管的使用性能。

                4結論

                1)不銹鋼換熱器管在不同的使用條件下會發生應力腐蝕和點腐蝕。

                2)通過控制制傳承記憶造材料和工藝參數,提高制造質量,並對容器進行隔離處理,就可以避免或減少腐蝕的發生。

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