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《石油化工腐蚀与防护》 2005年06期
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奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂

顾宝珊  纪晓春  刘建华  
【摘要】:某热交换器是由400余根φ10mm×1mm呈S形的不锈钢管组成。管内介质为不含水的化工原料,入口温度为90℃;管外介质为软化水薄膜,入口温度为20℃,停止运行时保持在70~90℃。该装置运行10周后发现S管泄漏。应用金相显微镜、扫描电子显微镜对裂纹的起始点、形态、扩展方向和断口形貌进行了分析。调查结果表明:S管的材质为00Cr18Ni10奥氏体不锈钢,管外软化水中的 Cl~-含量为3.2~3.9mg/L;裂纹多发生在弯曲段承受张应力一侧,裂纹起源于管外表面,与钢管轴向成 45°角,由外向内扩展,裂纹多呈穿晶形态,也看到了一些沿晶裂纹,管外表面(泄漏部位)有黑色沉淀物;SEM检查观察到裂纹断口呈羽毛状形貌,裂纹外表面直至裂纹尖端都覆盖着一层沉淀物,能谱分析结果表明沉淀物成分中含有较高的Cl元素。由此推断S管的泄漏是因Cl~-的聚集,引起钢管承受张应力一侧发生应力腐蚀开裂所致。建议:(1)严格控制使用环境,防止有害物质浸入及富集。(2)更换材料,建议采用高钼含量的奥氏体不锈钢或奥氏体铁素体双相不锈钢。

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