随着时间的推移, 很多相关人员针对应力腐蚀的产生机理, 产生应力腐蚀必须存在的环境等进行了非常多的分析和研究, 最终发现, 低碳钢材和低合金钢材会在碱性溶液、氨溶液、海水等中出现应力腐蚀, 奥氏体不锈钢会在加入的氯化物溶液中, 加热的海水中以及非常浓的锅炉水中出现应力腐蚀。锅炉上的焊接部位, 会有部分溶液渗透出来, 并逐渐产生苛性钠, 进而出现应力腐蚀。本篇文章主要针对中压蒸汽管线裂纹的产生原因进行分析和研究, 希望化工企业能够更加健康、持久的发展下去, 对中压蒸汽管线裂纹进行预防, 提高生产质量。
在针对中压蒸汽管线裂纹产生原因进行分析的过程中, 先以为是由于施工原因导致裂纹的出现, 但是对其它没有出现裂纹的焊接处进行化学分析, 发现施工并没有存在问题, 所以, 将焊接材料问题排除, 另外经过对焊接处进行检测, 将焊接缺陷问题也排除在外。裂纹出现的位置在焊接出的中心处, 并没有在母材中, 所以判断母材没问题, 进而将施工原因排除掉。
针对中压蒸汽管线进行了全面的检查, 发现集液包的保温层保护层铝皮都存在一定的损坏, 尤其是最外层的铝皮, 损坏相当大, 从表面上观察应该是被什么物质腐蚀了, 呈现碎片状态。在对周边环境进行检查, 发现焊接处裂纹处的下方地面上存在白色粉末状的物质, 集液包周围也有白色物质存在。对地面上以及集液包周围的白色物质进行了化学检验, 检验结果发现其碱液浓度已经在百分之四十左右, 这就属于强碱溶液, 具有极强的腐蚀性。最终通过这个检验结果可以确定, 中压蒸汽管线产生裂纹的原因就是强碱溶液的应力腐蚀造成的。通过对中压蒸汽管线的焚烧单元进行分析检查发现, 其中的废热锅炉也在中压蒸汽管线之中, 锅炉给水连接在浓度为百分之三十的氢氧化钠溶液管线上, 这样我们能够猜到, 可能是因为工作人员的操作不符合相关规范标准, 导致蒸汽中混入了很多碱性溶液气体, 进而进入到蒸汽管线中。集液包在蒸汽管线中的位置较低, 而且其中的液体保存时间很长, 久而久之, 其中的碱性越来越高, 另外焊接处与管道之间还存在应力作用, 进而发生应力腐蚀。
应力腐蚀是一个非常复杂的问题, 应力腐蚀的机理有多种不同的说法, 电化学快速溶解理论是目前提得较多的观点之一。在腐蚀介质中, 金属表面上形成具有保护能力的表面膜。由于金属组织结构上存在缺陷, 钝化膜总会存在薄弱点, 该处电极电位比其他部位负, 是个活性点, 在应力作用下引起破坏或减弱, 结果暴露出新鲜表面。此新鲜表面在电解质溶液中成为阳极, 它与成为阴极的完整表面膜组成一个大阴极和小阳极的腐蚀电池, 阳极的电流密度很大, 结果就成为沟状裂纹。裂纹一旦形成, 由于该尖端处应力集中, 使附近区域发生变
形屈服, 加速了阳极区溶解, 进而阻止了膜的再钝化。同时在裂纹两侧因为有效应力很快消失, 继续发展着的裂纹的侧面及金属整个表面是阴极, 而裂纹尖端作为有效的阳极, 在应力不断作用下, 强化了电化学过程, 裂纹继续发展、传播, 最终导致金属发生破裂。在中压蒸汽管道发生应力腐蚀的地方, 由于同时具备发生应力腐蚀的两个条件, 因此造成焊缝的应力腐蚀。由于操作不慎, 导致一定量的碱液进入到蒸汽管网中, 碱液在低点沉积, 由于蒸汽凝液包的排液口并不在最低处, 而是在封头环向焊缝的上面, 导致蒸汽凝液底部部分长期无法排出, 碱液也不断积累, 浓度达到一定的程度, 经过一段时间产生裂纹, 然后裂纹逐渐扩展, 达到临界尺寸, 裂纹尖端的应力强度达到材料的断裂韧性而发生失稳断。
通过对应力腐蚀产生的情况进行分析和研究发现, 出现应力腐蚀一定要具有以下两点, 第一点就是腐蚀介质, 第二点就是存在应力作用。如果将其中一个进行消除, 那么就不会产生应力腐蚀。针对本文中的中压蒸汽管线来说, 应力作用是不可能被消除的, 管线自身就在一直承受着蒸汽的作用力, 而且焊接处也存在应力作用, 也不能被完全消除, 所以, 焊接处与管线之间时一直存在应力作用的, 进而必须要对腐蚀介质进行去除。想要将腐蚀介质去除, 相关工作人员就必须按照相关规范标准进行具体操作, 防止存在很多碱性溶液气体混入到蒸汽中, 进入到管线之中, 另外, 相关人员还应该对集液包进行定期的处理, 防止其中存在的碱性溶液浓度越来越高, 进而降低出现应力腐蚀的概率。
摘要：随着社会经济的不断发展和进步, 化工企业的发展也更加迅速, 化工设备也逐渐呈现多样性, 在化工设备中, 应力腐蚀致使焊接处出现裂缝是非常常见的一种设备问题, 尤其是在大型锅炉和压力器等上面。但是对于中亚蒸汽管线而言, 因为管线内部出现应力腐蚀而造成裂缝的情况并不多, 所以, 就应该针对中亚蒸汽管线裂纹产生的原因进行详细的分析, 并找到原因加以解决, 进而提高化工设备的安全稳定性, 保证化工企业不会因为中压蒸汽管线裂纹问题造成经济效益的降低, 促进化工企业的健康、持续发展进步。
关键词：中压蒸汽管线,裂纹,产生,原因,分析.
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