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波纹管裂纹的发生是晶間腐蚀與應力腐蚀結合的結果

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波纹管裂纹的发生是晶間腐蚀與應力腐蚀結合的結果

发布日期:2023-06-30 作者: 點擊:

  波纹管廣泛應用於各個(ge)行業。在實际(ji)加工和使用中,波纹管损(sun)坏的原因經常出現。这是(shi)我們需要注意的地方(fang)。接(jie)下(xia)來,將带您了解波纹管损坏的原因(yin)。

  1.搬運到現場的波纹(wen)管要集中堆放整齊(qi),不(bu)能踩在(zai)波纹管上。

  2.波纹管應覆盖保護,防止風雨使其提前老(lao)化(hua)。

  3.切割波纹管要平直,不能切成斜口。

  4.波(bo)纹管(guan)接头方法:波纹管接(jie)头應外(wai)包0.3米长的(de)大(da)波纹管,兩(liang)端應對半拧紧,中間不得有縫隙(xi)。為了保證中間没有縫隙,應在兩個(ge)接头的末端做好標記。完成后,用胶带紧紧(jin)包(bao)裹,防(fang)止漏浆。

  5.波纹管的位置要(yao)準確定位,特別是靠近接头(tou)的部位,波(bo)纹管(guan)定位鋼筋間距為0.5米,不可缺少。

  6.焊接鋼筋靠近波纹管時,應采取措施保護波(bo)纹管(guan)不被烧伤。如(ru)果(guo)意外烧伤,烧伤部位應用胶带紧(jin)紧包裹(guo)。

  7.考虑到顶(ding)板波纹管的数量在逐渐(jian)减少,所有與波纹管发生冲突(tu)的部(bu)件都應避免波纹管。

  8.浇筑混凝土時,不(bu)得將物(wu)料放入波纹管中。振動棒不得與(yu)波纹管(guan)碰撞。嚴禁用一根波纹管振(zhen)動兩個振動棒。特別(bie)是腹板振動時,嚴禁振動棒在同一位置长時(shi)間振動,振(zhen)動時間不超過20秒。

  9.拆(chai)模時注意保護端头外漏(lou)的波纹管。

  波纹管開裂断裂原(yuan)因分析:

  宏觀形態觀察和化學成(cheng)分分(fen)析結果表明,波纹管裂纹周围未发現残渣、孔隙、疏松等(deng)冶金缺陷;波纹管的化學成分(fen)符(fu)合標準要求。奥氏體不(bu)锈鋼的(de)敏化温度範围為450~850℃。在此温度範围内,铬容易在晶界附近富集,形成M23C6碳化物,导致晶(jing)界附近出(chu)現贫铬區,导(dao)致晶間耐腐蚀性急劇下降,在腐蚀介質(zhi)的作用下產生晶間腐蚀。研究表(biao)明,Inconel800合金退火(huo)温度在550~800℃範围内,随着退(tui)火温度(du)的升高,敏化(hua)度先上升后下降。失效波(bo)纹管(guan)的工作温度約為500℃,接近敏化(hua)温度範围。同時,晶界處的沉淀物主要為富(fu)铬M23C6碳化物,符合“贫铬(ge)理(li)论”。

  通過(guo)對裂纹和断裂形状的分(fen)析,可以(yi)看出波纹管裂纹的发生是晶間腐蚀(shi)與應力腐蚀結合的結果,晶間腐蚀優先;波纹管断裂主要是沿(yan)晶體(ti)断裂的特點,断裂腐蚀產物中硫含量高(gao)。在(zai)石化行業,连多硫(liu)酸環(huan)境容易引起設備應力腐蚀裂纹,连多硫酸一般是由設備中残留的含硫腐蚀產物和水和氧在停工期(qi)間加(jia)工含硫裝置產生的。连多硫酸引起的應力腐蚀裂(lie)纹具有(you)沿晶特性,波纹(wen)管的工作介質中含有(you)碳氢化合物、水蒸氣和(he)一定(ding)量的含硫物質,為连多硫酸的(de)形成(cheng)提供了条件。

  因此,波纹管失效的原因是连多硫酸(suan)引起的應力腐蚀開(kai)裂。在连多(duo)硫酸介質中,铬在晶(jing)界富集(ji)形成贫铬區后,基體與晶(jing)界碳化铬之間形成的微電池優先溶解贫铬區(qu),导致(zhi)晶間腐蚀。

  與普(pu)通壓力容器相比,波纹管的工作条件更差,除(chu)了(le)承受工作温度、壓力(li)和(he)介質的作用外,還會產生较大的變形。波纹管通過變形提供管道补偿所需的(de)位移。位(wei)移导致波纹管產生较高的轴向應力和弯曲應力,使裂纹以(yi)橫向裂纹為主,存在一些與橫向裂纹有一定角度的斜裂纹。

  在許多情况下,波纹管還會受到(dao)機械振動和管(guan)道内介質流動引起的振動。同時,管道、介質和保温材料的自重作用會导致波纹管產生一定的弯(wan)矩,因此波纹管在工(gong)作時的(de)應力状態非常复雜。因此,晶(jing)間腐蚀產生的微裂纹是裂(lie)纹源。在(zai)應力(li)作用下,微裂纹擴展,导致應(ying)力腐蚀裂纹的形成。

  此外,波(bo)纹管組織(zhi)的晶粒相對较厚,對(dui)材料的性能有不利影(ying)響,晶體边界的強度也(ye)急劇下降。因此,在應力和腐(fu)蚀介質的共同作用下,晶粒粗大會增加晶體間的腐蚀倾向,加速裂纹的(de)擴(kuo)展。

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