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      不銹鋼管裂開的原因是什么

      不銹鋼管裂開的原因是什么呢?有相關專家對裂開的鋼管進行檢測,同時對鋼管的水質進行分析。


      結果:此裂紋為應力腐蝕裂紋;在60~120℃溫度環境下使用時,鋼管中水質的氯離子含量及總硬度嚴重超標是導致不銹鋼管在應力處發生應力腐蝕斷裂的主要原因。

      鋼結構

      一、應該與環境腐蝕的作用下引起的金屬開裂。


      發生開裂必須有兩個存在條件。存在即應力和腐蝕介質。



      應力腐蝕是不銹鋼重要失效形式之一,典型的應力腐蝕裂紋呈樹枝狀。不同腐蝕介質環境下不銹鋼的應力腐蝕行為研究是不銹鋼腐蝕研究的1項重要內容。本文結合實際例子,說明不銹鋼發生應力腐蝕開裂的過程以及對設備造成的危害,分析了其產生的原因,找出合理的方法避免發生應力腐蝕開裂。


      1.1試驗對象


      售往某公司的304鋼卷在冷加工制成螺旋管換熱器使用半年后發生了開裂,管中通水和油,如圖1所示。


      缺陷件厚約4mm,在兩面均發現大量裂紋,裂紋發生在水油相交的位置附件,裂紋略呈鋸齒狀,并呈斷續分布,且有的已呈穿透性裂紋。在裂紋附近有大量腐蝕坑,顯微鏡上放大觀察,見圖2,裂紋呈樹枝狀,與應力腐蝕裂紋示意圖相似。


      1.2研究方法


      取開裂樣1條,進行成分分析、金相分析。成分分析在美國熱電直讀光譜儀上進行。

      鋼結構

      二、試驗結果與討論


      1成分分析結果


      對加工前和加工后的試樣進行成分分析,分析結果表明加工前和加工后成分沒有變化,結果見表1。


      2水質分析


      。在調查過程中發現,此不銹鋼換熱設備在使用過程中其冷卻水溫度基本介于60~120℃,對采集的水樣進行分析,結果顯示氯離子的質量濃度為408.95mg/L,總硬度達到1065.96mg/L,顯然總硬度超標。GB50050—2007雖然對于氯離子的要求沒有提到,但是在GB50050—1995中明確提出,氯離子質量濃度要不大于300mg/L,顯然按GB50050—1995標準判斷,此次水質中實測氯離子質量濃度大大超標。


      3金相分析結果


      圖3為螺旋板換熱器上部焊縫至定距柱與板焊縫間的切割面顯微特征。


      對缺陷試樣進行腐蝕后的金相組織

      鋼結構

      三、分析與討論


      此通過對304不銹鋼管裂紋處金相分析,發現不銹鋼發生了應力腐蝕,從而導致了產品的開裂,開裂處裂紋呈“干樹枝”狀;


      通過對水質的分析以及結合現場使用環境,結果表明在高溫下水質中的氯離子質量濃度和水質的總硬度超標是導致此次產品發生應力腐蝕開裂的主要原因。


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