亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        不銹鋼換熱管U形部位開(kāi)裂分析

        2016-12-25 08:28:37王齊紅王海平蘇婷婷
        化工機(jī)械 2016年3期
        關(guān)鍵詞:氫致外壁內(nèi)壁

        孫 濤 王齊紅 王海平 蘇婷婷

        (1.天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有限公司 化學(xué)工業(yè)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心;2.石油天然氣蘭州工程質(zhì)量監(jiān)督站)

        不銹鋼換熱管U形部位開(kāi)裂分析

        孫 濤*1王齊紅2王海平1蘇婷婷1

        (1.天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有限公司 化學(xué)工業(yè)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心;2.石油天然氣蘭州工程質(zhì)量監(jiān)督站)

        針對(duì)某石化廠換熱器運(yùn)行較短時(shí)間后多根換熱管U形部位出現(xiàn)環(huán)向開(kāi)裂的現(xiàn)象,在開(kāi)裂換熱管開(kāi)裂部位與遠(yuǎn)離開(kāi)裂部位分別取樣,通過(guò)宏觀檢查、光譜分析、顯微硬度分析、金相分析、斷口掃描電鏡形貌和能譜分析,得出該換熱管的開(kāi)裂原因?yàn)椋簱Q熱管在含氫環(huán)境下,產(chǎn)生大量氫致馬氏體,導(dǎo)致產(chǎn)生氫致裂紋;裂紋在擴(kuò)展的過(guò)程中,S、Cl-及非金屬夾雜物的存在對(duì)開(kāi)裂起到了一定的促進(jìn)作用,最終發(fā)生開(kāi)裂。

        換熱管 U形部位 氫致開(kāi)裂 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂

        某石化廠的柴油加氫精制裝置高壓換熱器于2014年9月投用,運(yùn)行僅半年后,換熱器出現(xiàn)嚴(yán)重泄漏,檢修發(fā)現(xiàn)多根換熱管U形部位出現(xiàn)環(huán)向開(kāi)裂,直接影響生產(chǎn),更換管束具有較高的成本。筆者在開(kāi)裂換熱管的開(kāi)裂部位和遠(yuǎn)離開(kāi)裂部位分別取樣進(jìn)行分析,探討了該換熱管的失效原因,同時(shí)為避免此類(lèi)失效發(fā)生提出了建議。

        1 柴油加氫精制裝置換熱器運(yùn)行工況

        表1 為柴油加氫精制裝置換熱器的主要技術(shù)參數(shù),該換熱器管束的材料為0Cr18Ni10Ti,規(guī)格為φ20mm×2.5mm。

        表1 換熱器主要技術(shù)參數(shù)

        2 試驗(yàn)分析

        2.1宏觀檢查

        現(xiàn)場(chǎng)觀察可知,多根換熱管U形部位發(fā)生環(huán)向開(kāi)裂,換熱管U形部位存在一條開(kāi)口寬度約為1.5mm的環(huán)向裂紋,斷口平齊,無(wú)明顯塑性變形。換熱管外壁呈灰黑色,無(wú)腐蝕坑,無(wú)腐蝕產(chǎn)物(圖1a);內(nèi)壁光滑,無(wú)腐蝕產(chǎn)物(圖1b)。在換熱管遠(yuǎn)離開(kāi)裂區(qū)和開(kāi)裂區(qū)分別取金相分析樣品和SEM形貌及EDS分析樣品。將SEM形貌及EDS分析樣品打斷,對(duì)比分析打斷的新鮮斷口與開(kāi)裂區(qū)的形貌和成分。

        2.2光譜分析

        開(kāi)裂換熱管光譜分析結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)要求見(jiàn)表2,可以看出,Ti元素含量略低于GB 13296-2007的要求,其余元素含量均符合要求。

        表2 開(kāi)裂換熱管光譜分析及標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果 wt%

        2.3顯微硬度分析

        采用美國(guó)Wilson顯微硬度計(jì)對(duì)金相樣品徑向截面的近外壁、1/2厚度以及近內(nèi)壁區(qū)進(jìn)行顯微硬度分析,結(jié)果見(jiàn)3,可見(jiàn)換熱管近內(nèi)壁區(qū)的硬度明顯高于近外壁區(qū)和1/2厚度區(qū)。

        表3 換熱管的顯微硬度分析結(jié)果(HV)

        2.4金相分析

        遠(yuǎn)離開(kāi)裂區(qū)的非金屬夾渣物形貌如圖2所示,根據(jù)GB/T 10561-2005,夾雜物級(jí)別分別為A類(lèi)1.0級(jí)、B類(lèi)1.0級(jí)、C類(lèi)0級(jí)、D類(lèi)2.5級(jí)、DS類(lèi)0級(jí)。

        圖2 非金屬夾雜物形貌 ×100

        圖3為遠(yuǎn)離開(kāi)裂區(qū)的徑向截面組織照片,近外壁區(qū)與1/2厚度區(qū)組織相近,由灰色組織與黑色組織組成,且內(nèi)壁組織較外壁細(xì)小,如圖3a所示。近外壁區(qū)與1/2厚度區(qū)中的灰色組織為奧氏體,黑色組織為馬氏體,即奧氏體晶粒內(nèi)部產(chǎn)生大量馬氏體,馬氏體形貌不太明顯,如圖3b、c所示。由于近內(nèi)壁區(qū)組織細(xì)小,因此采用掃描電鏡對(duì)組織進(jìn)行SEM形貌分析。同時(shí),為進(jìn)行對(duì)比分析,近外壁區(qū)也進(jìn)行了SEM形貌分析,如圖4所示,可見(jiàn)近內(nèi)壁區(qū)組織以馬氏體為主,含有奧氏體+鐵素體,近外壁區(qū)組織以?shī)W氏體為主,同時(shí)含有馬氏體+鐵素體。

        圖3 遠(yuǎn)離開(kāi)裂區(qū)的徑向截面組織

        圖4 遠(yuǎn)離開(kāi)裂區(qū)徑向截面組織SEM形貌

        圖5為遠(yuǎn)離開(kāi)裂區(qū)的軸向截面組織照片,基于徑向截面的金相分析可知,軸向截面組織為奧氏體+馬氏體+鐵素體。馬氏體呈嚴(yán)重的帶狀分布(圖5a)。圖5b中馬氏體形貌特征明顯,為板條狀。

        圖5 遠(yuǎn)離開(kāi)裂區(qū)軸向截面金相組織

        圖6為近內(nèi)壁區(qū)微裂紋形貌,由圖6a可知,徑向截面存在由內(nèi)壁向外壁沿厚度方向穿晶和沿晶擴(kuò)展的微裂紋。裂紋光滑平直,局部存在分叉現(xiàn)象,為典型的氫致開(kāi)裂特征,并伴有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂特征。軸向截面的內(nèi)壁亞表面層存在大量微裂紋,如圖6b所示。

        圖6 遠(yuǎn)離開(kāi)裂區(qū)微裂紋形貌 ×400

        2.5SEM形貌以及EDS分析

        2.5.1SEM形貌分析

        采用日本電子JSM-6510掃描電鏡分別對(duì)開(kāi)裂區(qū)、過(guò)渡區(qū)及打斷區(qū)進(jìn)行微觀分析,如圖7所示。圖7a、b為開(kāi)裂區(qū)的斷裂形貌,斷口呈冰糖狀,為沿晶破壞,表面存在大量腐蝕產(chǎn)物;圖7c、d為開(kāi)裂區(qū)與打斷區(qū)的過(guò)渡區(qū)(裂紋尖端)斷裂形貌,呈準(zhǔn)解理斷裂特點(diǎn);圖7e、f為打斷區(qū)的斷裂形貌,呈現(xiàn)韌窩花樣,存在爪狀的撕裂棱以及二次裂紋,為常見(jiàn)氫致開(kāi)裂的特點(diǎn)[1];由圖7g可知換熱管U形部位內(nèi)壁存在多處開(kāi)裂,并沿厚度方向擴(kuò)展;圖7h為內(nèi)壁裂紋深處形貌, 呈準(zhǔn)解理斷裂特征, 且存在二次裂紋。根據(jù)上述斷口掃描電鏡分析結(jié)果,可以確定換熱管開(kāi)裂是以氫致開(kāi)裂為主的損傷機(jī)理。

        圖7 斷口典型區(qū)域的SEM形貌照片

        2.5.2EDS分析

        表4給出了開(kāi)裂區(qū)腐蝕產(chǎn)物和打斷區(qū)的能譜分析結(jié)果,分析可知,開(kāi)裂區(qū)腐蝕產(chǎn)物中Cl、O和S含量很高,表明產(chǎn)物中含有大量的氧化物和硫化物;打斷斷口的O、 S和Cl含量較高,表明介質(zhì)中大量的O、S、Cl已擴(kuò)散到換熱管內(nèi)部。

        表4 開(kāi)裂區(qū)腐蝕產(chǎn)物和打斷區(qū)的EDS分析結(jié)果 wt%

        3 討論

        根據(jù)以上檢驗(yàn)結(jié)果分析可知,不銹鋼換熱管處于柴油、水、H2S、NH4Cl和過(guò)剩的氫混合介質(zhì)環(huán)境下,這種濃縮氫環(huán)境,導(dǎo)致?lián)Q熱管組織發(fā)生劣化,產(chǎn)生了大量呈帶狀分布的氫致馬氏體,進(jìn)而降低了換熱管的綜合性能,并于氫致馬氏體處萌生微裂紋,裂紋在擴(kuò)展的過(guò)程中,介質(zhì)中的S、Cl-擴(kuò)散到換熱管內(nèi)部,引起的應(yīng)力腐蝕對(duì)開(kāi)裂起到了一定的促進(jìn)作用;同時(shí),材料中大量的非金屬夾雜物引起的氫致開(kāi)裂,也對(duì)開(kāi)裂起促進(jìn)作用,最終發(fā)生開(kāi)裂。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        裂紋起源于內(nèi)壁和其亞表面,斷口呈現(xiàn)沿晶開(kāi)裂逐漸過(guò)渡到準(zhǔn)解理斷裂特征。 換熱管開(kāi)裂是以氫致開(kāi)裂為主的損傷機(jī)理,即換熱管在含氫環(huán)境下,產(chǎn)生大量氫致馬氏體,導(dǎo)致產(chǎn)生氫致裂紋;裂紋在擴(kuò)展的過(guò)程中,S、Cl-及非金屬夾雜物對(duì)開(kāi)裂起到了一定的促進(jìn)作用,最終發(fā)生開(kāi)裂。建議選用穩(wěn)定性較高的奧氏體不銹鋼,如316L,換熱管在冷彎處理后,U形部位要進(jìn)行充分的固溶熱處理。

        [1] 張棟,鐘培道,陶春虎,等. 失效分析[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2004:189~206.

        [2] 趙志農(nóng). 腐蝕失效分析案例[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009:140~152.

        [3] 任凌波,任曉蕾. 壓力容器腐蝕與控制[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003:255~256.

        [4] 胡麗莉,于杰. 不銹鋼換熱管應(yīng)力腐蝕實(shí)例及分析[J]. 中國(guó)化工裝備, 2007,9(4):35~37.

        *孫 濤,男,1981年3月生,工程師。甘肅省蘭州市,730060。

        TQ051.5

        B

        0254-6094(2016)03-0416-05

        2016-03-11,

        2016-03-17)

        猜你喜歡
        氫致外壁內(nèi)壁
        氫致?lián)p傷(一)
        金屬熱處理(2023年4期)2023-07-31 03:09:35
        Ⅲ型儲(chǔ)氫氣瓶?jī)?nèi)膽6061-T6鋁合金的氫致?lián)p傷研究進(jìn)展
        垣曲北白鵝墓地出土的青銅匽姬甗(M3:10)
        文物季刊(2021年1期)2021-03-23 08:12:58
        淺談壓力容器在濕硫化氫環(huán)境下的氫損傷
        化工管理(2020年9期)2020-04-22 09:14:34
        中厚鋼板的氫致延遲裂紋快速檢測(cè)方法研究
        膀胱內(nèi)壁子宮內(nèi)膜異位1例
        壁掛式鋼板立表面除銹機(jī) 在利舊鋼制儲(chǔ)罐外壁除銹的應(yīng)用
        集流管內(nèi)壁沖壓模具設(shè)計(jì)
        燒水時(shí)燒水壺外壁為何會(huì)“出汗”
        核電反應(yīng)堆壓力容器頂蓋J型接頭內(nèi)壁殘余應(yīng)力
        焊接(2016年1期)2016-02-27 12:54:45
        中文字幕成人精品久久不卡91| 国产一区二区波多野结衣| 长腿校花无力呻吟娇喘的视频| 久操视频新免费伊人| 无码 免费 国产在线观看91| 亚洲一码二码在线观看| 男女激情视频网站在线| 亚洲国产精品无码久久| a在线观看免费网站大全| 国产人在线成免费视频麻豆| 色中文字幕视频在线观看| 国产自产二区三区精品| 色爱无码av综合区| 最新国产av无码专区亚洲| 中国大陆一级毛片| 国产亚洲激情av一区二区| 国产精品一区二区三区专区| 亚洲精品国偷拍自产在线麻豆| 久久这里只有精品9| 男女啪啪免费视频网址| 免费日本一区二区三区视频| 无码人妻av一区二区三区蜜臀| 国产av日韩a∨亚洲av电影| 亚洲午夜无码久久久久软件| 亚洲av三级黄色在线观看| 亚洲av无码专区在线| 波多野结衣爽到高潮大喷| 久久免费看少妇高潮v片特黄| 日韩美女av二区三区四区| 成年人视频在线观看麻豆| 三年片免费观看影视大全视频| 台湾佬自拍偷区亚洲综合| 亚洲综合色秘密影院秘密影院| 中文天堂一区二区三区| 日本免费视频| 色综合久久久久久久久久| 日本午夜精品理论片A级APP发布| 精品人妻免费看一区二区三区| 国产av一区二区亚洲精品| 黑人巨大无码中文字幕无码| 一区二区三区婷婷在线|