失效的不锈钢钢管材料为1Cr18Ni9Ti,经固溶处理。该管子安装在设备上,管内充氮气保护。设备置放于沿海工厂的仓库封存4~5年,拆封后又存放一年时间,此时已失去气体保护,裸露于沿海气氛中。设备启用前作水压试验,仅试用20余小时,就发生管子漏水现象,试用时温度为240℃,管内压力为14MPa,管内通水。prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
将漏水的管子拆下后检查,管外壁有锈蚀现象,并有明显的腐蚀斑点,如图1所示。取样作金相检验,抛光态下有明显的腐蚀坑分布于管子外表面。裂纹起始于腐蚀坑底部,几乎所有的腐蚀坑底均有裂纹,如图2所示。试样浸蚀后证明裂纹属穿晶裂纹。尾部有分叉,如图3所示。对腐蚀坑底用扫描电镜能谱仪分析腐蚀产物的性质,检测到较高含量的氯和氧元素,说明主要是由于氯离子腐蚀引起。prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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图1 1Xprm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
图号:图1prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
说明:经水压试验发现漏水的不锈钢管漏水区的形貌。管子外表面有锈蚀区,并分布有多处点腐蚀坑。 prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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图2 0MI 50×prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
图号:图2prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
说明:漏水部位取样,经磨抛后在金相显微镜下观察,可观察到管子外表面处有多处腐蚀坑。在每个腐蚀坑底部均有裂纹,裂纹从外壁向内壁扩展。图中所示数条裂纹中已有一条穿透管壁,裂纹并有分叉现象。prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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图3 0MI 80×prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
图号:图5prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
说明:试样用10%草酸水溶液电解浸蚀,图中所示为图2中部分视场的放大像。prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
可清晰看到裂纹穿过奥氏体晶粒扩展的特征,说明这些裂纹属穿晶裂纹。这与奥氏体不锈钢在氯离子环境下应力腐蚀开裂的特征相一致。prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
钢管在试压时发生漏水的原因,是由于该管已存在裂纹,该裂纹是由于拆封后在失去气体保护的情况下存放一年,裸露于沿海气氛环境下,而沿海气氛中氯离子浓度较高,加上管子表面存在加工残余应力。另外据现场了解,管子拆封后经盐酸酸洗,酸洗后有可能清洗不良,造成氯离子长期残留在表面,最终形成应力腐蚀开裂。prm热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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