尿素合成塔冷凝器斷裂分析

時間：2013-04-16 14:26:05 來源：作者：

失效冷凝器管材料為316L不銹鋼，經(jīng)固溶處理。管子工作溫度為180℃，工作壓力為16.7kPa，管內(nèi)介質(zhì)為甲酸、氨、一氧化碳。使用約一年后，在管子的一處發(fā)現(xiàn)裂紋。該裂紋產(chǎn)生于焊接處附近。裂紋打開后斷口形貌如圖1所示，斷口處有嚴(yán)重腐蝕特征。管子外表面呈黃褐色，并有腐蝕引起的凹坑。

斷口用掃描電鏡觀察，為典型的沿晶斷裂，有大量沿晶二次裂紋和腐蝕坑特征，見圖2、圖3。對管子斷口附近表面觀察，可看到沿晶龜裂狀裂紋，見圖4。

斷口附近取樣作金相分析，沿管子外表處有沿晶裂紋，沿奧氏體晶界擴(kuò)展特征，顯微組織屬單相奧氏體，見圖5。

分析結(jié)論：管子在焊縫兩側(cè)處熱影響區(qū)溫度可達(dá)到450～850℃，而該溫度范圍為奧氏體敏化區(qū)。由于碳化物在晶界析出，使晶界附近產(chǎn)生貧鉻，造成晶界抗腐蝕性能降低，在腐蝕介質(zhì)作用下產(chǎn)生晶問腐蝕開裂。