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冷却器管板失效原因

添加人:admin 发布时间:2011-3-2 10:26:55 来源:其他

1、失效类型判断
    冷却器使用一段时间后检查发现,竹束最大腐蚀深度为0.3mm,管束外表面有较薄的暗黄色垢层,管束并未发生全面腐蚀。失效集中在竹板焊缝处,对焊缝处的垢样进行分析,其主要成分为FeC03,可见存在CO:导致的酸腐蚀,焊缝的金相组织,焊缝发生了穿品开裂,裂纹有部分细小分支,其以焊缝为中心,发生在应力比较高的部位。单纯的碳酸腐蚀是不会造成穿品开裂的,必须有应力和腐蚀同时作用,由于竹板焊缝是应力集中处,说明其失效是应力腐蚀开裂。二级冷却介质中的CO2分压为0.546 MPa, CO2的分压为0. 336MPa。从CO和CO2的分压对碳钢应力腐蚀开裂影响示,二级管板焊缝恰好处于应力腐蚀开裂区,因此,管板焊缝失效应该是CO-CO2-H20型应力腐蚀开裂造成的。

2、应力腐蚀开裂机理
    钢在气体环境中发生应力腐蚀开裂的前提是必须有水分的存在,碳钢在水溶液发生的腐蚀开裂一般为沿品开裂,但是在CO-CO2-H20环境下却发生穿品开裂。CO2溶解于水生成碳酸,而CO吸附在金属表面则起缓蚀剂作用,阻止了碳酸的全面腐蚀。由于应力的影响,金属产生滑移而在表面生成台阶,露出新生面,金属开始溶解,此新生面为阳极,其周围的CO吸附层为阴极,从而使得应力腐蚀扩展,因此,在CO-CO2-H20条件下发生的是阳极溶解型应力腐蚀开裂。当单一气体作用时焊缝不开裂,只有在CO和CO:共存条件下才发生开裂。研究表明,氢和碳水化合物的共存对开裂并没有影响。CO分压很小而仅为CO2时,由于没有CO产生缓蚀剂的作用,则有可能发生全面腐蚀而不会产生应力腐蚀。
CO2分压很小而大部分为CO时,则有可能发生应力腐蚀,所以在CO和CO2共存区开裂敏感性是比较大的。