作者/來源：徐書根 ， 王威強， 張強， 李夢麗， 宋明大 ( 1 ．山東大學機械工程學院，； 2．山東省特種設備安全技術工程研究中心， 3．山東大學特種設備安全保障與評價研究中心) 日期： 2009-11-12 點擊率：2342
摘 要： 為了調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、 管材化學成分和腐蝕產物成分， 以及換熱管運行環(huán)境進行 了綜合分析。結果表明， 換熱管開裂的性質為高溫水中氯離子引起的不銹鋼應力腐蝕， 并提出了相應的預防措施。
關鍵詞： 應力腐蝕開裂； 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)現鍋爐水中 N H3含量嚴重超標， 懷疑該廢熱鍋爐內部 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)現泄漏換熱管 2 0余根， 并且每根上面有多個泄漏點。泄漏點上面腐蝕結垢嚴重， 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。為了調查該換熱管泄漏的原因， 對泄漏部位的腐蝕點進行了綜合失效分析， 結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力腐蝕開裂， 并提出了該設備的下一步應力腐蝕預防措施。
1 廢熱鍋爐的基本參數和運行情況
該廢熱鍋爐的技術特性和主體材料等參數見表 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， 對其所使用的水質和操作情況進行了調查。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) 的水質情況見表2 。
該廢熱鍋爐運行中控制水質氯離子濃度。據操作記錄， 當氯離子的濃度超過3 0 m g／L時， 便打開排污閥進行排....
