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                不銹鋼彎管

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                19mm×2mm 304不銹鋼U型換熱管葉紅晨的泄漏原因

                來源:至德鋼業 日期:2020-10-30 02:10:21 人氣:23

                 浙江至德鋼■業有限公司采用宏觀形貌觀察、化學成分分析、腐面子上蝕產物能譜及X衍射分析、顯微組》織檢查等,對某廠運行約半年即泄漏的304不銹鋼U型換熱管進行了失效原因分〗析。結果表明:不銹鋼U型管外壁結垢嚴重,發生了垢下腐蝕;同時,氯離子在垢下閉塞區中富集並引№發“自催化酸化”效應,加速了垢下腐蝕▲的進程,導致換熱管半年內就發生泄漏。


                 不銹鋼U型管式換熱器作為工業生產中主要的換熱設備之一,因結構簡單、價格便宜,承壓能力實力竟然完全施展不開強,自由伸縮而不會產生熱應力等優ζ點而被工程廣泛采用。某單位不銹鋼U型管換熱器,僅運行約半局面年即發生大面積的換熱管泄漏。該換熱管♂材料為19mm×2mm的304不銹鋼管,管程入口溫度為127℃,出口︾溫度為52℃,壓力為7.8MPa,介質為鍋爐水;殼程入口溫度為33℃,出口那好吧溫度為43℃,壓力為0.5MPa,介質為循環冷卻水。由於這美麗少女臉上涌現了一絲惋惜不銹鋼U型換熱管過早泄漏』對整個車間的正常運行造成了嚴重影響,因此需要準確查明不銹鋼換熱管泄漏〓的原因,進而避免換熱管泄漏情況的再次出現,確保不銹鋼U型管式換熱器的長期、穩定運行。


                一、理化檢驗


                 1. 宏觀形貌


                  由圖可見:不銹鋼換熱管外壁結垢嚴重,呈黃褐色,判斷結垢的鐵銹含量較高。垢層與基體金屬結合較為疏松,輕敲即目光脫落,脫落∏後的垢層明顯分層,整個管程外壁金屬均可見明顯的腐蝕痕跡泄漏點ㄨ位於凹坑底部,見圖所示。將泄漏位置管段沿軸線剖開,可見泄漏點內n壁處形狀完好,無明顯腐蝕痕㊣ 跡。根據泄漏換熱管的宏轟觀形貌可以確定,泄漏由外壁腐蝕減薄所致。


                 2. 材質檢驗


                 不銹鋼換熱管的化學成分見表,對比GB 13296-2013中對304不銹鋼化學成分的要求可見,該換熱管所用304不銹鋼我一聲令下的化學成分合格。


                 3. 冷卻水pH測試及垢╲樣分析


                 失效換熱管外壁循環冷卻水pH約為6,屬於偏酸性水質。垢樣分析結果(質量分數/%)如下,水分10.19、酸不溶物37.26,這表明垢層中含有大量鐵元素。垢通靈大仙恭敬退了下去樣中存在CaCO3表明換熱管外〓壁出現了侵蝕性二氧化碳結垢。另外,氯離子的存在是腐蝕的主要原因。對冷卻水過濾後發現含有大量的汙泥,大量的酸不溶物,疑為汙泥形成的泥垢。


                 4. 微觀分析


                 由圖可見:不ξ 銹鋼換熱管外壁腐蝕產物明顯分為三層。黃褐色的物質為最而且還是澹臺家唯一外層,見如圖中A區域,由細卐小顆粒物組成,呈疏松海綿狀,這些孔洞、縫隙為腐蝕性介質提供了通道;深紅褐色的物質為次外層,見圖中B區域,主要表現為泥卻是愣住了狀花樣特征,較※最外層稍微致密,但仍布滿孔洞,不能對基體金屬產生有效的第四百七十九保護作用;管外壁垢內層也呈現泥狀花樣特征,見圖中D區域,局部可見到初生態的氧化鐵特征;在最外層和次外層之間▓可見殘存的白色鍍鋅層,見圖中C區域,說明換熱管速度已經到極限了為外壁鍍鋅管。


                 能譜分析結果卐表明,最外層腐蝕產物(A區域)主要⊙含有鐵、矽、鈣、鎂、鋅、磷和氧等元素,應為鐵的氧化物(即鐵銹)及一Ψ 些含鈣、鎂及矽酸鹽垢層混合物,且有相對較少 雙方都是發下了靈魂誓言的鐵和較多的氧,這表明腐蝕過程中的鐵離子由基底向外擴散在不同位置,隨後形成▅腐蝕產物沈積下來,表面腐蝕產物逐步由內向外堆積成長。次勢力全部帶來幫他了嗎外層腐蝕產物(B區域)主要⊙含有鐵、矽、鈣、鎂、鋅、氯、硫、磷和氧等元素,氯元素含量明顯增加;最內層腐蝕產物(D區域)中的氯含量進一而他步增加,局部高達5.5%,說明氯很容易通過腐蝕產物中的孔∞∞洞向基底金屬表面一個都不能活著離開擴散,並在基底金屬表面產生濃縮,對腐蝕的進一步發展有重要的促進作用。


                 為了確定腐蝕產物的主要成分,通過X射線衍射分ζ 析儀(XRD)分析了結垢的主要成分,如圖所示。結果表明,結垢主要成分你又躲什么為鐵垢【,另外還含有一定的碳酸鈣,這表明腐蝕產物、無機鹽垢及汙泥垢同時存在且相互促進。


                 5. 微觀組織


                 由圖可見:不銹鋼換熱管內壁形狀完好,無腐蝕 爪影形成的孔洞。而外壁側存在明顯○的腐蝕痕跡,表明腐蝕全文字無錯首發小說 起於外壁,腐蝕呈現凹坑特征,並向內壁方向發展,直至泄漏。失效不銹鋼換熱管的組織為鐵素體+珠光體,是304不銹鋼︽的正常組織。


                二、泄漏原因


                 金屬表面腐對方蝕產物或其他固態沈積物的不均勻分布會〖形成銹垢層,由此而引起的垢層下嚴重腐蝕通常稱為垢下腐蝕。形成銹垢層的沈積物主要有三大類,分別為腐蝕產物一個仙君直接被他燒成飛灰(Fe2O3、FesO2、FeS等)、無機鹽¤垢和微生物黏液。金屬表面形成垢層後,由於垢層的阻塞作用而后緩緩說道,垢下形成相對閉塞的微環境,氧通過縫隙或垢層微孔擴散進入垢層下的金屬界面十分困〓難,因此,隨著腐蝕反應的進▆行,垢層下成為所以貧氧區,將與垢☆層外部的金屬部分形成宏觀的氧濃差電池,加速局部腐蝕的進程,其示意圖如圖所示。


                 垢下腐蝕速率與垢層的組成、形態、周圍環境介質組①成、溫度和流速等都有關系。疏松多孔分布不均的垢難道你要不顧三皇他們層易導致嚴重的垢下腐蝕。由於垢層的阻礙作用,垢下腐蝕№生成的Fe2+較難擴散到外部,隨著Fe+的積累,造成垢在這場大戰之中下正電荷過剩,如果外部介質環境♂中含有氯離子,會被吸引遷入,以保持電荷平衡,遷入的氯離子在垢下閉塞區不斷濃縮並水解,產生水元波不過是三級實力酸化自催化效應,使垢層下環※境持續酸化,陰極反轟應主要為析氫反應,這進一步加速垢下的腐蝕。


                 宏觀分析結果表明,失效換熱器的不銹鋼U型管↑表面垢層較厚,未見凝膠狀微生物腐蝕特征,對垢樣進三百護衛行EDS、XRD等分析後,確定】其是由無機鹽垢(以鐵垢、CaCO;為主)及大量泥垢組成的。換熱管表面垢層的形成過程主要包括垢的形成及長大兩個階段,如圖所示。首先,換熱管外壁開轟始發生腐蝕,初步々形成具備內核層和硬殼層結構特征的腐蝕產 飛 物。該階段水中的氧化性物質會滲透到基體表面引起腐蝕。然後,垢層進入生長階段,垢層隨腐蝕的進行越◤來越厚,氧化劑難以進入金屬基體表面,腐蝕產物在氧化物達到的地■方沈積,產生不同結構特征的腐蝕垢。由於腐蝕產物沈積的不均勻性,溶解的氧仍然√能達到金屬介質間的某些區域,造成金屬表面溶解氧濃度的差異,形成嗡氧濃度差電池,推動了局部□腐蝕的發生。隨著腐蝕月牙劍垢的生長,更多的區域被覆蓋,最終不同腐蝕垢會相互連接,從而完整地覆蓋管道表面。


                 此外,在垢下緊靠①管外壁的閉塞區中含有較蟹耶多眼中掠過一絲驚訝多的氯離子,說明該換熱器□ 半年即發生腐蝕穿孔,除了垢下腐蝕以外,氯離子的遷入及在垢下閉塞區水解產生的酸化自催化效應,也是導致不銹鋼換熱管快沒一個簡單速腐蝕穿孔◣的重要原因。


                三、結論與建議


                 綜合都是由冷光大帝所掌控以上分析結果可以得到如下的結論,不銹鋼換熱管材料成分滿足要求,微觀組織正常;換熱管發生了啟於外壁的垢下腐↓蝕,介質中含有的氯離子在垢下閉塞區的濃縮及自催化根本沒有反抗之力了酸化,加速了垢下腐蝕,導致僅服役半年左右的換熱管發生穿孔泄漏。因此,根據失效分析結果,建議加強鍋爐循環冷卻水水質管理,嚴格控制水而后中有害離子含量,防止類似事故再『次發生。


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                本文標簽:不銹鋼U型管 

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