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淺析波紋管開裂斷裂原因有哪些?

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淺析波紋管開裂斷裂原因有哪些?

發布日期:2021-07-07 作者: 點擊:

       由裂紋和斷口形貌的分析可知:波紋管裂紋的發生是晶間腐蝕和應力腐蝕聯合作用的結果, 且優先發生晶間腐蝕;波紋管斷口主要為沿晶斷裂特征, 斷口腐蝕產物中硫元素含量較高。在石化行業中, 連多硫酸環境容易引起設備產生應力腐蝕裂紋, 連多硫酸一般是加工含硫原油的裝置在停工期間, 殘留在設備中的含硫腐蝕產物與水和氧反應生成的。由連多硫酸引起的應力腐蝕裂紋呈沿晶特征, 并且波紋管的工作介質中含有烴類、水蒸氣、一定量的含硫物質, 這就為連多硫酸的形成提供了條件, 因此該波紋管失效的原因為連多硫酸造成的應力腐蝕開裂。在連多硫酸介質中, 鉻在晶界上富集而形成貧鉻區后, 基體和晶界上的碳化鉻之間所形成的微電池使貧鉻區優先溶解, 從而發生晶間腐蝕。

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      與普通的壓力容器相比, 波紋管的工作狀況更惡劣, 除了要承受工作溫度、壓力、介質的作用, 還會產生較大的變形。波紋管通過變形來提供管道補償所需要的位移, 位移導致波紋管產生較高的軸向應力和彎曲應力, 使得裂紋以橫向裂紋為主, 并存在一些與橫向裂紋呈一定角度的斜裂紋。在很多情況下, 波紋管還會受到機械振動以及管道內介質流動時所引起的振動作用, 同時管道、介質、保溫材料的自重作用會引起波紋管產生一定的彎矩, 因此波紋管在工作時的應力狀態十分復雜。由此可知, 晶間腐蝕所產生的微裂紋為裂紋源, 在應力作用下, 微裂紋擴展并導致應力腐蝕裂紋的形成。

      此外, 波紋管組織的晶粒比較粗大, 對材料的性能會產生不利的影響, 同時晶界的強度也急劇下降。因此, 在應力和腐蝕介質的共同作用下, 晶粒粗大將加大晶間腐蝕傾向, 并加速裂紋的擴展。

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