奧氏體無錫不銹鋼彎頭產生開裂的原因
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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海綿鈦生產過程中常采用無錫不銹鋼套管冷卻器對四氯化鈦進行冷卻，與四氯化鈦接觸的材料為奧氏體不銹鋼( 1Cr18Ni9Ti) ，與冷卻介質接觸的材料為Q235A 鋼。套管冷卻器熱側采用180°彎頭焊接連接。在生產過程中常出現套管冷卻器管道堵塞。在拆除清洗、疏通時發現套管冷卻器不銹鋼彎頭內側沿彎頭橫切面出現多處裂紋。
開裂的原因：
1、殘余應力
彎頭的殘余應力未消除，應力除了由載荷產生的工作應力外，更多的是來自制造過程產生的殘余應力。套管換熱器彎管在內壓以及熱應力、焊接殘余應力等的作用下，會具備一定水平的拉應力條件。
2、腐蝕環境
在套管換熱器管道內主要介質為四氯化鈦液體，其中還含有氯化鐵、氯化鈉等氯化物。由于套管換熱器無吹掃、排放裝置，在長時間停車過程中造成進入空氣和水滴，導致管道內聚集的四氯化鈦水解而堵塞管道，又因氯化物中含有一定的氯離子使材料的抗腐蝕能力降低，導致了腐蝕的加速。
3、材質
套管換熱器管道材料為1Cr18Ni9Ti，在氯離子環境中很容易產生應力腐蝕，且一般呈穿晶斷裂。
控制措施為：
1、選用耐應力腐蝕材料
近年來發展了多種耐應力腐蝕的不銹鋼：高純奧氏體鉻鎳鋼，高硅奧氏體鉻鎳鋼，高鉻鐵素體鋼和鐵素體—奧氏體雙相鋼。其中，以鐵素體—奧氏體雙相鋼的抗應力腐蝕能力最好。
2、控制應力
通過固溶后的穩定化處理，可消除部分應力，也能明顯改善材料抗氯化物開裂性能，但在考慮采用這種部分消除應力的方法時應很好地權衡由敏化可能造成的各種問題。
3、 嚴格遵守操作規程
工藝操作、工藝條件對奧氏體不銹鋼的腐蝕有巨大的影響。因此，必須嚴格控制介質成分、流速、介質溫度、壓力、pH值等工藝指標。在工藝條件允許的范圍內添加緩蝕劑。
4、 維修與管理
為保證套管式換熱器長期安全運行，應嚴格執行有關換熱器方面的條例、法規，對存在的缺陷必須進行復查，及時掌握其在運行中缺陷的發展情況，采取適當的措施，減少設備的腐蝕。