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碳素管開裂開裂原因分析
發布日期:2020-08-04 總瀏覽:

       在碳素管裂紋周圍未發現夾渣、氣孔、疏松等冶金缺陷;碳素管的化學成分契合標準要求。奧氏體不銹鋼的敏化溫度區間為450~850℃,在該溫度范圍內鉻元素簡單在晶界附近富集,構成M23C6型碳化物,然后導致晶界附近呈現貧鉻區,使晶間的耐侵蝕能力急劇下降,在侵蝕介質效果下發生晶間侵蝕。研討標明,Inconel800合金退火溫度在550~800℃范圍內,隨退火溫度的升高,敏化度先上升后下降。失效碳素管的一溫度為500℃左右,接近于敏化溫度區間,一起晶界處的分出物主要為富鉻的M23C6型碳化物,這契合"貧鉻理論"。
       由裂紋和斷口描摹的剖析可知:碳素管裂紋的發生是晶間侵蝕和應力侵蝕聯合效果的結果,且優先發生晶間侵蝕;碳素管斷口主要為沿晶開裂特征,斷口侵蝕產物中硫元素含量較高。在石化行業中,連多硫酸環境簡單引起設備發生應力侵蝕裂紋,連多硫酸一般是加工含硫原油的裝置在停工期間,殘留在設備中的含硫侵蝕產物與水和氧反應生成的。由連多硫酸引起的應力侵蝕裂紋呈沿晶特征,并且碳素管的一介質中含有烴類、水蒸氣、一定量的含硫物質,這就為連多硫酸的構成供給了條件,因而該碳素管失效的原因為連多硫酸構成的應力侵蝕開裂。在連多硫酸介質中,鉻在晶界上富集而構成貧鉻區后,基體和晶界上的碳化鉻之間所構成的微電池使貧鉻區優先溶解,然后發生晶間侵蝕。
       與普通的壓力容器比較,碳素管的一狀況惡劣,除了要承受一溫度、壓力、介質的效果,還會發生較大的變形。碳素管通過變形來供給管道補償所需求的位移,位移導致碳素管發生較高的軸向應力和彎曲應力,使得裂紋以橫向裂紋為主,并存在一些與橫向裂紋呈一定角度的斜裂紋。在許多情況下,碳素管還會遭到機械振蕩以及管道內介質流動時所引起的振蕩效果,一起管道、介質、保溫材料的自重效果會引起碳素管發生一定的彎矩,因而碳素管在一時的應力狀態十分復雜。由此可知,晶間侵蝕所發生的微裂紋為裂紋源,在應力效果下,微裂紋擴展并導致應力侵蝕裂紋的構成。
       此外,碳素管安排的晶粒比較粗大,對材料的性能會發生晦氣的影響,一起晶界的強度也急劇下降。因而,在應力和侵蝕介質的共同效果下,晶粒粗大將增大晶間侵蝕傾向,并加速裂紋的擴展。

 

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