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金属波纹管生产厂家为您分析波纹管易损坏的原因
发布时间:2021-02-23 浏览

金属波纹管

金属波纹管

根据裂纹和断口形状的分析,波纹管裂纹的发生是结晶间腐蚀和应力腐蚀联合作用的结果,优先发生结晶间腐蚀的波纹管断口主要是沿结晶断裂的特征,断口腐蚀产品硫元素含量高。在石化行业,连续生产硫酸环境容易引起设备应力腐蚀裂纹,连续生产硫酸一般是在停止生产过程中生产硫酸设备中生产硫腐蚀物和氧反应。连多硫酸引起的应力腐蚀裂纹具有沿结晶的特征,波纹管的工作介质含有烃类、水蒸气、一定量的硫含物,为连多硫酸的形成提供条件,因此该波纹管失效的原因是连多硫酸引起的应力腐蚀裂纹。在连多硫酸介质中,铬在晶界丰富形成贫铬区后,基体和晶界碳化铬之间形成的微电池优先溶解贫铬区,发生晶界腐蚀。

与普通压力容器相比,波纹管的工作状况更差,不仅要承受工作温度、压力、介质的作用,还要发生很大的变形。波纹管通过变形提供管道补偿所需的位移。位移导致波纹管产生较高的轴向应力和弯曲应力,使裂纹以横向裂纹为主,并与横向裂纹成一定角度出现一些倾斜裂纹。在很多情况下,波纹管受到机械振动和管内介质流动时引起的振动作用,同时由于管、介质、保温材料的自重作用,波纹管产生一定的弯矩,波纹管在工作中的应力状态非常复杂。可见,晶间腐蚀产生的微裂纹是裂纹源,在应力作用下,微裂纹扩展并导致应力腐蚀裂纹的形成。
此外,波纹管结构的晶粒尺寸相对较粗,会对材料的性能产生不利影响,晶界强度也急剧下降。因此,在应力和腐蚀介质的共同作用下,粗晶粒会增加晶间腐蚀的倾向,加速裂纹的扩展。
结论与措施
(1)波纹管裂纹的主要原因是波纹管在使用中发生敏化现象,停止时产生的多硫酸介质中,沿晶界分析了M23C6型碳化物,铬在晶界丰富,形成了贫铬区域,因此发生了晶间腐蚀,产生的晶间微裂纹成为裂纹源的应力作用,微裂纹扩大了应力腐蚀裂纹的形成。
(2)建议提高波纹管的工作温度,避开敏化温度范围,减少铬在晶界的积累;停机时,保持设备干燥,控制氧气含量,避免多硫酸的腐蚀环境。
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