1Cr18Ni9Ti小口径不锈钢无缝管应力腐蚀破裂原因

    脉冲管由10 x1mm1Cr18Ni9Ti小口径不锈钢无缝管制成,整根管子由几段焊接而成,弯管和焊后均未进行热处理。正常运行时,脉冲管处于饱和水蒸气中,平均温度约为87℃。卸料时脉冲管充以120 atm(相当于20 MPa)的室温水,卸料后水即除去,因此脉冲管的工作是间断性的。此外,上部空间还有滴漏的污水直接落在脉冲管上,也严重地影响着它的破裂。

    断裂情况:正常使用数年后不断地发现1Cr18Ni9Ti小口径不锈钢无缝管破裂泄漏现象。一般在破裂的位置上均有数条裂纹,裂纹的大小不一,有的扩展得很明显,有的裂纹已呈爆破状,裂纹以横向为主,也有少量纵向裂纹。大部分裂纹以点蚀为源点。在裂纹附近有严重锈蚀或锈点,并有水垢生成。裂纹附近未观察到塑性变形,断口为脆性,呈锯齿状。

    微观分析表明,裂纹有主干,也有分枝,裂纹由外壁向内壁伸展,充分表示出应力腐蚀显微裂纹的特征。进一步观察表明,破裂是穿晶形式,充分地显示出奥氏体1Cr18Ni9Ti小口径不锈钢无缝管在含氯化物水溶液中应力腐蚀的特征。

    对断裂断口的扫描电镜观察表明,属准解理断口。

    电子探针的分析表明,在1Cr18Ni9Ti小口径不锈钢无缝管裂纹附近有氯离子浓缩的情况,这充分地说明,在破裂过程中有氯离子浓聚现象,Cl-的浓缩促进了应力腐蚀裂纹的产生与发展。

    1Cr18Ni9Ti小口径不锈钢无缝管破裂原因分析:

    上述观察表明,脉冲管破裂的特征是:脆性断裂;裂纹发展有主干也有分枝;裂纹是穿晶形式的;裂纹上有氯离子浓缩现象。鉴于1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在含氯化物水溶液中 易于产生应力腐蚀,因此从观察分析的结果可以看出,脉冲管的断裂是由于氯化物造成的应力腐蚀断裂。

    由于断裂是由管外发生及向内发展的,Cl-主要来源于滴落在脉冲管外的污水,虽然一点水含Cl-量甚微,但是由于Cl-的浓缩可使Cl-的含量达几百个ppm。由此产生点蚀而诱发成应力腐蚀断裂。

    至于应力来源,从整体分析主要来源于1Cr18Ni9Ti小口径不锈钢无缝管生产过程中,以及随后制造加工安装过程中产生的残余应力,因此导致了应力腐蚀断裂。

文章作者:不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|小口径厚壁钢管-浙江至德钢业有限公司

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