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

1. 斷(duan)口(kou)分析

從圖6-6可以看出，裂(lie)紋(wen)產(chan)生于(yu)環縫的(de)熱影響區上兩側，當(dang)裂(lie)紋(wen)擴(kuo)展(zhan)至臨界(jie)長度時，穿過焊(han)縫失穩擴(kuo)展(zhan)，導致(zhi)(zhi)整(zheng)個爐體最終斷裂(lie)。圖6-7是斷裂(lie)位(wei)置(zhi)的(de)金相照片，可以看出，裂(lie)紋(wen)均沿(yan)晶(jing)發(fa)展(zhan)，呈網(wang)狀、龜裂(lie)形式，屬于(yu)典型的(de)晶(jing)間腐(fu)蝕并導致(zhi)(zhi)應力(li)腐(fu)蝕斷口(kou)。由于(yu)裂(lie)紋(wen)產(chan)生時間相當(dang)長，在斷口(kou)上裂(lie)紋(wen)的(de)穩定擴(kuo)展(zhan)區，因介質的(de)腐(fu)蝕有一層厚厚的(de)腐(fu)蝕產(chan)物。

2. 分析(xi)鑒定

該爐(lu)體工作于(yu)(yu)富含氯離子(zi)的(de)(de)介(jie)質中，介(jie)質的(de)(de)pH=3~5.斷口(kou)分析及(ji)(ji)電化學試驗表明：該奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼爐(lu)體失(shi)效(xiao)屬(shu)于(yu)(yu)氯離子(zi)引起的(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂。檢查發現(xian)，在爐(lu)體安裝過(guo)程中，在焊(han)接(jie)環(huan)縫時使(shi)用了(le)支(zhi)(zhi)撐(cheng)墊板，焊(han)后(hou)未做任(ren)何(he)處(chu)理遺留在爐(lu)體內(nei)。由于(yu)(yu)支(zhi)(zhi)撐(cheng)墊板焊(han)縫與(yu)環(huan)焊(han)縫垂直，造成了(le)三軸焊(han)接(jie)殘(can)余應(ying)力(li)，同(tong)時還會引起腐(fu)蝕(shi)介(jie)質及(ji)(ji)氯離子(zi)在此(ci)處(chu)聚(ju)集、濃(nong)縮，焊(han)縫及(ji)(ji)熱影響區(qu)處(chu)于(yu)(yu)高濃(nong)度的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)介(jie)質中，易于(yu)(yu)產生(sheng)晶間腐(fu)蝕(shi)及(ji)(ji)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。因此(ci)，遺留在爐(lu)體內(nei)的(de)(de)支(zhi)(zhi)撐(cheng)板是造成該爐(lu)體應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)失(shi)效(xiao)的(de)(de)重要原因。此(ci)外，在爐(lu)體環(huan)縫焊(han)接(jie)過(guo)程中使(shi)用了(le)較大的(de)(de)焊(han)接(jie)規范，焊(han)接(jie)速度慢(man)，焊(han)條擺(bai)動(dong)大，這對(dui)于(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼的(de)(de)焊(han)接(jie)來說(shuo)，是非常忌(ji)諱的(de)(de)。

3. 結論和建議(yi)

  失效是(shi)由(you)于奧氏體不銹鋼在氯離子介質(zhi)中(zhong)(zhong)發(fa)生應力腐蝕引(yin)起的。建(jian)議去除爐體中(zhong)(zhong)的支(zhi)撐墊板；在環焊(han)縫的焊(han)接(jie)過程中(zhong)(zhong)，要嚴格控制(zhi)焊(han)接(jie)規范，保證焊(han)接(jie)質(zhi)量。