開(kāi)裂的原因:
1、殘余應力
彎頭的殘余應力未消除,應力除了由載荷產(chǎn)生的工作應力外,更多的是來(lái)自制造過(guò)程產(chǎn)生的殘余應力。套管換熱器彎管在內壓以及熱應力、焊接殘余應力等的作用下,會(huì )具備一定水平的拉應力條件。
2、腐蝕環(huán)境
在套管換熱器管道內主要介質(zhì)為四氯化鈦液體,其中還含有氯化鐵、氯化鈉等氯化物。由于套管換熱器無(wú)吹掃、排放裝置,在長(cháng)時(shí)間停車(chē)過(guò)程中造成進(jìn)入空氣和水滴,導致管道內聚集的四氯化鈦水解而堵塞管道,又因氯化物中含有一定的氯離子使材料的抗腐蝕能力降低,導致了腐蝕的加速。
3、材質(zhì)
套管換熱器管道材料為1Cr18Ni9Ti,在氯離子環(huán)境中很容易產(chǎn)生應力腐蝕,且一般呈穿晶斷裂。
控制措施為:
1、選用耐應力腐蝕材料
近年來(lái)發(fā)展了多種耐應力腐蝕的不銹鋼:高純奧氏體鉻鎳鋼,高硅奧氏體鉻鎳鋼,高鉻鐵素體鋼和鐵素體—奧氏體雙相鋼。其中,以鐵素體—奧氏體雙相鋼的抗應力腐蝕能力最好。
2、控制應力
通過(guò)固溶后的穩定化處理,可消除部分應力,也能明顯改善材料抗氯化物開(kāi)裂性能,但在考慮采用這種部分消除應力的方法時(shí)應很好地權衡由敏化可能造成的各種問(wèn)題。
3、嚴格遵守操作規程
工藝操作、工藝條件對奧氏體不銹鋼的腐蝕有巨大的影響。因此,必須嚴格控制介質(zhì)成分、流速、介質(zhì)溫度、壓力、pH值等工藝指標。在工藝條件允許的范圍內添加緩蝕劑。
4、維修與管理
為保證套管式換熱器長(cháng)期安全運行,應嚴格執行有關(guān)換熱器方面的條例、法規,對存在的缺陷必須進(jìn)行復查,及時(shí)掌握其在運行中缺陷的發(fā)展情況,采取適當的措施,減少設備的腐蝕。