某煉油廠自1988年投產使用一套18-8奧(ao)氏(shi)體不銹鋼焙燒爐設備，至1994年，四次發生沿爐體環焊縫的熱影響區斷裂，如圖6-6所示。后將18-8不銹鋼更換成抗腐蝕性更好的316L不銹鋼(gang)，可是仍然無法防止斷裂的發生。


6.jpg


1. 斷口分析


從圖(tu)(tu)6-6可以看(kan)出，裂紋(wen)(wen)產生于(yu)環縫的熱影響(xiang)區(qu)上兩側，當裂紋(wen)(wen)擴展(zhan)(zhan)至臨(lin)界長(chang)度時，穿(chuan)過焊縫失穩(wen)擴展(zhan)(zhan)，導(dao)致(zhi)整個爐體最終(zhong)斷(duan)裂。圖(tu)(tu)6-7是斷(duan)裂位置的金相照片，可以看(kan)出，裂紋(wen)(wen)均沿晶(jing)(jing)發展(zhan)(zhan)，呈網狀、龜裂形式，屬于(yu)典型的晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)并導(dao)致(zhi)應力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)口。由于(yu)裂紋(wen)(wen)產生時間相當長(chang)，在斷(duan)口上裂紋(wen)(wen)的穩(wen)定擴展(zhan)(zhan)區(qu)，因介質的腐(fu)蝕(shi)有一層(ceng)厚厚的腐(fu)蝕(shi)產物。


7.jpg


2. 分析(xi)鑒(jian)定(ding)


該爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)工作(zuo)于(yu)富(fu)含氯(lv)(lv)離(li)子(zi)的(de)介(jie)質中，介(jie)質的(de)pH=3~5.斷口分析及電化學試驗表明(ming)：該奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)失效屬于(yu)氯(lv)(lv)離(li)子(zi)引起的(de)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)斷裂。檢(jian)查發現，在(zai)爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)安裝(zhuang)過程中，在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)接環(huan)縫(feng)(feng)時使用了支撐(cheng)(cheng)墊板，焊(han)(han)(han)(han)(han)后未做(zuo)任何處(chu)理(li)遺(yi)留在(zai)爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)內。由于(yu)支撐(cheng)(cheng)墊板焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)與環(huan)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)垂直，造成了三(san)軸焊(han)(han)(han)(han)(han)接殘余應(ying)力，同時還會引起腐蝕(shi)(shi)介(jie)質及氯(lv)(lv)離(li)子(zi)在(zai)此處(chu)聚集、濃縮，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)及熱(re)影響區處(chu)于(yu)高濃度的(de)腐蝕(shi)(shi)介(jie)質中，易于(yu)產(chan)生晶間腐蝕(shi)(shi)及應(ying)力腐蝕(shi)(shi)。因此，遺(yi)留在(zai)爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)內的(de)支撐(cheng)(cheng)板是造成該爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)失效的(de)重要原因。此外，在(zai)爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)(ti)環(huan)縫(feng)(feng)焊(han)(han)(han)(han)(han)接過程中使用了較大的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接規范，焊(han)(han)(han)(han)(han)接速度慢，焊(han)(han)(han)(han)(han)條擺(bai)動大，這對于(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接來說，是非常忌諱的(de)。


3. 結論和(he)建議


  失效是(shi)由于奧氏體不銹鋼在氯離(li)子介質中發(fa)生應力(li)腐(fu)蝕引起的(de)。建議去除爐體中的(de)支(zhi)撐墊(dian)板；在環焊(han)縫的(de)焊(han)接(jie)過(guo)程中，要嚴格控(kong)制焊(han)接(jie)規(gui)范，保證焊(han)接(jie)質量(liang)。