一、管板材料。
管板采用20R鑄造,管板直徑1.5m,管板厚度200mm。管板與管子的連接在脹接后進(jìn)行焊接。螺旋板式換熱器的管板一般存在多處裂紋,管板的裂紋比較會(huì)集在上半部。裂紋主要發(fā)生在管板與管束接頭的空隙處。裂紋從管束向管板呈環(huán)形和徑向擴(kuò)展。
二、開(kāi)裂和腐蝕產(chǎn)物。
用掃描電子顯微鏡對(duì)開(kāi)裂進(jìn)行掃描,顯現(xiàn)其平面為開(kāi)裂單元,在裂紋擴(kuò)展帶中,裂紋源于非夾雜物或晶粒中的一個(gè)硬點(diǎn),開(kāi)裂形狀如河紋一樣是從中心向周圍區(qū)域擴(kuò)展,短而曲折,支流較少,接連擴(kuò)展,螺旋板式換熱器的管板的形狀主要是樹(shù)枝狀分枝,裂紋尾部尖利;裂紋形狀主要是由晶粒構(gòu)成的,伴隨著少數(shù)的沿晶,說(shuō)明開(kāi)裂挨近應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
三、應(yīng)力腐蝕。
當(dāng)管板處于應(yīng)力下時(shí),金屬表面上的缺陷或夾雜物構(gòu)成微裂紋源,而且孔內(nèi)外的溶液不易對(duì)流和擴(kuò)散。因?yàn)榱芽p中金屬離子和氫離子的增加,為了保持電中性,裂紋外的硫陰離子進(jìn)入狹縫構(gòu)成腐蝕性酸,使裂紋內(nèi)部腐蝕以自催化方式持續(xù)。
四、腐蝕介質(zhì)。
腐蝕性物質(zhì)主要含有Fe,Al,C,S,Si,O和Cu。其間,F(xiàn)e和Cu主要來(lái)源于鋼本身。C和S衍生自油,O,Si和Al衍生自硅鋁酸鹽裂化催化劑。假如管板破裂,管中的油會(huì)進(jìn)入裂縫并產(chǎn)生很大的腐蝕作用。
五、管板安排。
管板具有扁平的開(kāi)裂,顏色為灰色,沒(méi)有塑性變形,這是脆性開(kāi)裂。裂縫起源于凹槽并以樹(shù)枝狀形狀向外發(fā)散。尾部尖利,瞬斷層帶的微觀開(kāi)裂平坦,外觀清晰。裂紋的微觀形狀具有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的典型形狀特征。