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8 防治对策
近年来,我国沿海地区大容量机组安装较多,不锈钢管材失效爆破的事故时有发生, 并几乎都是应力腐蚀所致,一爆就是一大片,对正常生产影响较大。由于地处沿海地区, 特别是南方亚热带气候,控制腐蚀介质或腐蚀气氛的难度较大,有些生产单位曾寄希望 于更换更高档次的材料以求保证机组的正常运行,以致机组安装及维修的费用增大,造 成不必要的浪费。304这种管材是比较成熟的材料,国外已有多年的运行历史,是比较 理想的材料对氯离子和应力腐蚀比较敏感是奥氏体不锈钢的共同弱点,材料本身的内应 力和外部的腐蚀介质或腐蚀气氛是不锈钢材料应力腐蚀失效的内因和外因,只要能有效 控制就能有效降低其失效几率。沿海地区的机组除了要加强措施做好防腐工作外,更重 要的是要从控制内因方面着手,制造厂家和安装单位对弯管的不圆度和弯管及焊接的热 处理工艺等方面应严加控制,尽可能减少直至消除管材的残余应力。使用单位对可疑的 管段区域要进行应力检查,发现有异应进行消除应力处理,发现微裂纹者应尽快更换,便 可将事故消灭在萌芽状态之中。
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在小弯头区域取样用衍射仪2θ法进行测量,其结果见表4。 Fe(222) 晶面应力常数为586,计算求得σ=164MPa(压应力),试验还表明试样存在 明显的应力梯度。
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7 结果分析
SUS304管材化学成分及机械性能均符合有关标准,管壁未减薄,金相组 织也未发现异常。一次失效事故中所有的爆口和裂纹既不存在于管子的直段 也不在管子变形量最大和炉温最高的下弯头处,而全部集中在变形量不大的小 弯头附近,表明该材料在同一环境下失效与小弯头附近材料的状况有某种关系。 爆口附近及管子内外壁小裂纹的形貌均为沿晶裂纹,裂纹中充满灰色的腐蚀物, 爆口及裂纹方向与弯头加工变形方向垂直。尽管经过爆管和试样割取释放了 大部分的内应力,衍射测量中仍可发现试样中存在明显的应力和应力梯度,可 以确定失效的原因是由于应力腐蚀所致。