某煉油廠自1988年投產使用一套18-8奧(ao)氏體不銹(xiu)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(bu)銹鋼，可是仍然無法防止斷裂的發生。


6.jpg


1. 斷口分析


從(cong)圖6-6可(ke)以(yi)看出，裂紋(wen)產(chan)生于(yu)環縫(feng)的熱影響(xiang)區(qu)上兩側，當裂紋(wen)擴(kuo)展至臨(lin)界長度時，穿過焊縫(feng)失穩擴(kuo)展，導(dao)致整個爐體最終斷(duan)裂。圖6-7是斷(duan)裂位置的金相照片，可(ke)以(yi)看出，裂紋(wen)均沿(yan)晶(jing)發展，呈網狀、龜(gui)裂形式(shi)，屬于(yu)典型(xing)的晶(jing)間腐蝕并導(dao)致應力腐蝕斷(duan)口(kou)。由于(yu)裂紋(wen)產(chan)生時間相當長，在斷(duan)口(kou)上裂紋(wen)的穩定擴(kuo)展區(qu)，因介質的腐蝕有一層厚厚的腐蝕產(chan)物(wu)。


7.jpg


2. 分(fen)析鑒(jian)定


該(gai)(gai)爐體(ti)工作(zuo)于(yu)(yu)富含(han)氯離子(zi)的(de)(de)介(jie)質中(zhong)，介(jie)質的(de)(de)pH=3~5.斷口分析及(ji)電化學試驗表(biao)明：該(gai)(gai)奧氏體(ti)不銹鋼爐體(ti)失效(xiao)屬(shu)于(yu)(yu)氯離子(zi)引(yin)起的(de)(de)應力腐(fu)蝕(shi)斷裂。檢查發現，在(zai)爐體(ti)安(an)裝過(guo)程中(zhong)，在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)環縫時使(shi)用(yong)了支(zhi)撐(cheng)墊(dian)板，焊(han)(han)(han)(han)(han)后未(wei)做(zuo)任何(he)處理遺(yi)留在(zai)爐體(ti)內。由于(yu)(yu)支(zhi)撐(cheng)墊(dian)板焊(han)(han)(han)(han)(han)縫與環焊(han)(han)(han)(han)(han)縫垂直，造成(cheng)了三(san)軸焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)殘余應力，同(tong)時還會引(yin)起腐(fu)蝕(shi)介(jie)質及(ji)氯離子(zi)在(zai)此(ci)處聚(ju)集(ji)、濃(nong)縮，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫及(ji)熱(re)影響區處于(yu)(yu)高(gao)濃(nong)度的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)介(jie)質中(zhong)，易于(yu)(yu)產生晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)及(ji)應力腐(fu)蝕(shi)。因此(ci)，遺(yi)留在(zai)爐體(ti)內的(de)(de)支(zhi)撐(cheng)板是造成(cheng)該(gai)(gai)爐體(ti)應力腐(fu)蝕(shi)失效(xiao)的(de)(de)重要原因。此(ci)外，在(zai)爐體(ti)環縫焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程中(zhong)使(shi)用(yong)了較大(da)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)規范，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)度慢，焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)擺動大(da)，這對(dui)于(yu)(yu)奧氏體(ti)不銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)來說，是非(fei)常忌諱的(de)(de)。


3. 結論和建議


  失效是由于(yu)奧氏體(ti)不銹鋼在氯(lv)離(li)子(zi)介(jie)質中(zhong)發生應力(li)腐蝕引起的(de)。建議去(qu)除爐體(ti)中(zhong)的(de)支撐墊板；在環焊縫的(de)焊接(jie)過程中(zhong)，要嚴(yan)格控制(zhi)焊接(jie)規范，保證焊接(jie)質量。