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波紋管裂紋的發(fā)生是晶間腐蝕與應(yīng)力腐蝕結(jié)合的結(jié)果

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波紋管裂紋的發(fā)生是晶間腐蝕與應(yīng)力腐蝕結(jié)合的結(jié)果

發(fā)布日期:2023-06-30 作者: 點(diǎn)擊:

  波紋管廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。在實(shí)際加工和使用中,波紋管損壞的原因經(jīng)常出現(xiàn)。這是我們需要注意的地方。接下來(lái),將帶您了解波紋管損壞的原因。

  1.搬運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的波紋管要集中堆放整齊,不能踩在波紋管上。

  2.波紋管應(yīng)覆蓋保護(hù),防止風(fēng)雨使其提前老化。

  3.切割波紋管要平直,不能切成斜口。

  4.波紋管接頭方法:波紋管接頭應(yīng)外包0.3米長(zhǎng)的大波紋管,兩端應(yīng)對(duì)半擰緊,中間不得有縫隙。為了保證中間沒(méi)有縫隙,應(yīng)在兩個(gè)接頭的末端做好標(biāo)記。完成后,用膠帶緊緊包裹,防止漏漿。

  5.波紋管的位置要準(zhǔn)確定位,特別是靠近接頭的部位,波紋管定位鋼筋間距為0.5米,不可缺少。

  6.焊接鋼筋靠近波紋管時(shí),應(yīng)采取措施保護(hù)波紋管不被燒傷。如果意外燒傷,燒傷部位應(yīng)用膠帶緊緊包裹。

  7.考慮到頂板波紋管的數(shù)量在逐漸減少,所有與波紋管發(fā)生沖突的部件都應(yīng)避免波紋管。

  8.澆筑混凝土?xí)r,不得將物料放入波紋管中。振動(dòng)棒不得與波紋管碰撞。嚴(yán)禁用一根波紋管振動(dòng)兩個(gè)振動(dòng)棒。特別是腹板振動(dòng)時(shí),嚴(yán)禁振動(dòng)棒在同一位置長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng),振動(dòng)時(shí)間不超過(guò)20秒。

  9.拆模時(shí)注意保護(hù)端頭外漏的波紋管。

  波紋管開(kāi)裂斷裂原因分析:

  宏觀形態(tài)觀察和化學(xué)成分分析結(jié)果表明,波紋管裂紋周圍未發(fā)現(xiàn)殘?jiān)?、孔隙、疏松等冶金缺陷;波紋管的化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求。奧氏體不銹鋼的敏化溫度范圍為450~850℃。在此溫度范圍內(nèi),鉻容易在晶界附近富集,形成M23C6碳化物,導(dǎo)致晶界附近出現(xiàn)貧鉻區(qū),導(dǎo)致晶間耐腐蝕性急劇下降,在腐蝕介質(zhì)的作用下產(chǎn)生晶間腐蝕。研究表明,Inconel800合金退火溫度在550~800℃范圍內(nèi),隨著退火溫度的升高,敏化度先上升后下降。失效波紋管的工作溫度約為500℃,接近敏化溫度范圍。同時(shí),晶界處的沉淀物主要為富鉻M23C6碳化物,符合“貧鉻理論”。

  通過(guò)對(duì)裂紋和斷裂形狀的分析,可以看出波紋管裂紋的發(fā)生是晶間腐蝕與應(yīng)力腐蝕結(jié)合的結(jié)果,晶間腐蝕優(yōu)先;波紋管斷裂主要是沿晶體斷裂的特點(diǎn),斷裂腐蝕產(chǎn)物中硫含量高。在石化行業(yè),連多硫酸環(huán)境容易引起設(shè)備應(yīng)力腐蝕裂紋,連多硫酸一般是由設(shè)備中殘留的含硫腐蝕產(chǎn)物和水和氧在停工期間加工含硫裝置產(chǎn)生的。連多硫酸引起的應(yīng)力腐蝕裂紋具有沿晶特性,波紋管的工作介質(zhì)中含有碳?xì)浠衔?、水蒸氣和一定量的含硫物質(zhì),為連多硫酸的形成提供了條件。

  因此,波紋管失效的原因是連多硫酸引起的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。在連多硫酸介質(zhì)中,鉻在晶界富集形成貧鉻區(qū)后,基體與晶界碳化鉻之間形成的微電池優(yōu)先溶解貧鉻區(qū),導(dǎo)致晶間腐蝕。

  與普通壓力容器相比,波紋管的工作條件更差,除了承受工作溫度、壓力和介質(zhì)的作用外,還會(huì)產(chǎn)生較大的變形。波紋管通過(guò)變形提供管道補(bǔ)償所需的位移。位移導(dǎo)致波紋管產(chǎn)生較高的軸向應(yīng)力和彎曲應(yīng)力,使裂紋以橫向裂紋為主,存在一些與橫向裂紋有一定角度的斜裂紋。

  在許多情況下,波紋管還會(huì)受到機(jī)械振動(dòng)和管道內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)引起的振動(dòng)。同時(shí),管道、介質(zhì)和保溫材料的自重作用會(huì)導(dǎo)致波紋管產(chǎn)生一定的彎矩,因此波紋管在工作時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)非常復(fù)雜。因此,晶間腐蝕產(chǎn)生的微裂紋是裂紋源。在應(yīng)力作用下,微裂紋擴(kuò)展,導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋的形成。

  此外,波紋管組織的晶粒相對(duì)較厚,對(duì)材料的性能有不利影響,晶體邊界的強(qiáng)度也急劇下降。因此,在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下,晶粒粗大會(huì)增加晶體間的腐蝕傾向,加速裂紋的擴(kuò)展。

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