哪些原因會讓螺旋板式換熱器的管板失效

哪些原因會讓螺旋板式換熱器的管板失效

哪些原因會讓螺旋板式換熱器的管板失效

1.管板材料


管板在20R鍛造,直徑1.5m,厚度200mm。管板與管子的連接應在膨脹后焊接。螺旋板換熱器管板裂紋較多,管板裂紋集中在上半部。裂紋主要發生在管板與管束接頭之間的間隙。裂紋以環形和徑向方式從管束延伸到管板。


2.腐蝕性介質


腐蝕性物質主要含有鐵、鋁、碳、硫、硅、氧和銅。其中,Fe和Cu主要來源于鋼本身。碳和硫來源于石油,氧、硅和鋁來源于硅鋁酸鹽裂化催化劑。如果管板破裂,管內的油會進入裂紋,造成很大的腐蝕。


3.管板組織


管板有平斷口,顏色為灰色,無塑性變形,為脆性斷裂。裂紋起源于凹槽,并以樹枝狀向外發散。尾部銳利,瞬時斷裂帶宏觀斷層外觀平坦清晰。裂紋的宏觀形貌具有典型的應力腐蝕裂紋形貌特征。


4.斷裂和腐蝕產物


用掃描電子顯微鏡掃描斷口,發現其平面是一個斷裂單元。在裂紋擴展區,裂紋起源于非夾雜物或晶粒中的硬點。斷裂形態似河型,由中心向周邊延伸,短而彎,支流少,不斷擴張。螺旋板換熱器管板的形狀以樹枝狀為主,裂紋尾部尖銳。裂紋形態以晶粒為主,伴有少量晶間裂紋,表明斷裂接近應力腐蝕斷裂。


5.金屬超應力引起的腐蝕


管板受力時,金屬表面的缺陷或夾雜物形成微裂紋源,孔內外的溶液不易對流擴散。由于裂紋中金屬離子和氫離子的增加,為了保持電中性,裂紋外的硫陰離子進入狹縫形成腐蝕性酸,使裂紋內腐蝕以自催化方式繼續進行。


螺旋板式換熱器管板存在帶狀夾雜等缺陷。由于溫差應力、制造應力、工作應力和殘余應力的存在,管板中存在大量的殘余應力。腐蝕產物分析表明,當管板出現裂紋時,管道中的油進入裂紋,進一步加速了腐蝕。


來源:本站 時間:2021-07-06 14:27:00
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