作者/來源：徐書根 ， 王威強(qiáng)， 張強(qiáng)， 李夢麗， 宋明大 ( 1 ．山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，； 2．山東省特種設(shè)備安全技術(shù)工程研究中心， 3．山東大學(xué)特種設(shè)備安全保障與評價研究中心) 日期： 2009-11-12 點(diǎn)擊率：2259
摘 要： 為了調(diào)查氨合成廢熱鍋爐管束泄漏的原因， 對失效的不銹鋼換熱管中裂紋宏觀形貌、 金相組織、 管材化學(xué)成分和腐蝕產(chǎn)物成分， 以及換熱管運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行 了綜合分析。結(jié)果表明， 換熱管開裂的性質(zhì)為高溫水中氯離子引起的不銹鋼應(yīng)力腐蝕， 并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞： 應(yīng)力腐蝕開裂； 不銹鋼換熱管； 1 C r l 8 N i 9 T i； 廢熱鍋爐
2 0 0 7年 7月， 山東某化肥廠氨合成廢熱鍋爐發(fā)現(xiàn)鍋爐水中 N H3含量嚴(yán)重超標(biāo)， 懷疑該廢熱鍋爐內(nèi)部 u形換熱管發(fā)生泄漏。停車后對換熱管通過逐根打壓的方式檢漏， 發(fā)現(xiàn)泄漏換熱管 2 0余根， 并且每根上面有多個泄漏點(diǎn)。泄漏點(diǎn)上面腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重， 主要集中在管束和折流板接觸處和管束中相鄰管子相接觸處。此外， 管壁還分布著許多軸向短線狀的裂紋。為了調(diào)查該換熱管泄漏的原因， 對泄漏部位的腐蝕點(diǎn)進(jìn)行了綜合失效分析， 結(jié)果表明泄漏的根本原因是氯離子引起的奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開裂， 并提出了該設(shè)備的下一步應(yīng)力腐蝕預(yù)防措施。
1 廢熱鍋爐的基本參數(shù)和運(yùn)行情況
該廢熱鍋爐的技術(shù)特性和主體材料等參數(shù)見表 1 。廢熱鍋爐中的泄漏失效的換熱管主要集中在 U 形管束的上層部位， 如圖1所示。
為了分析該廢熱鍋爐管束泄漏的原因， 對其所使用的水質(zhì)和操作情況進(jìn)行了調(diào)查。該廢熱鍋爐在失效前半個月( 2 0 0 7年 7月 1 0日至 7月 2 5日) 的水質(zhì)情況見表2 。
該廢熱鍋爐運(yùn)行中控制水質(zhì)氯離子濃度。據(jù)操作記錄， 當(dāng)氯離子的濃度超過3 0 m g／L時， 便打開排污閥進(jìn)行排....
