Page 93 - 理化检验-物理分册 2021年第六期

申志清, 等: 板式换热器泄漏原因

行水质分析, 新水透明且无杂质, 而水池中使用的水
较浑浊, 分析结果见表 5 。由表 5 可知, 水池中正在
使用的水导电率明显高于新水, 氯化物含量则高了
约 39 倍。
表 5 水质分析结果

Tab 5 Water q ualit y anal y sisresults
检测结果
分析指标
新水 水池中使用水
图 4 近泄漏点处显微组织形貌
电导率 /( s · cm -1 ) 36.1 460
μ

Fi g 4 Microstructuremor p holo gyneartheleaka g e p oint
-1 )
氯化物含量 /( m g · L 4.07 157.2

-1 )
硫酸盐含量 /( m g · L 1.6 67.8

-1
钠离子含量 /( m g · L ) 5.34 17.4
-1
铵离子含量 /( m g · L ) - -
-1
钙离子含量 /( m g · L ) 0.65 50.3
-1
镁离子含量 /( m g · L ) 0.21 15.4
1.8 固定胶条氯元素含量分析
从板式换热器不锈钢板上截取固定胶条, 采用
图 5 远离泄漏点处显微组织形貌
X 射线荧光光谱分析仪对其进行成分分析, 未发现
Fi g 5 Microstructuremor p holo gy farawa y fromtheleaka g e p oint
氯元素的存在。
结果见表 3 可知其非金属夹杂物含量较少。
表 3 非金属夹杂物分析结果 2 分析与讨论

Tab 3 Non-metallicinclusionsanal y sisresults 级
该板式换热器使用的不锈钢板材化学成分无异

非金属 类型 A 类型 B 类型 C 类型 D
Ds 常, 显 微 组 织 均 为 奥 氏 体 + 少 量 δ 铁 素 体, 符 合
夹杂物 细系 粗系 细系 粗系 细系 粗系 细系 粗系
06Cr17Ni10 钢的组织特征, 非金属夹杂物也较少,
等级 0 0 0 0 0 0 0.5 0.5 0.5
硬度虽然有轻微硬化但是均符合标准要求, 因此可
1.6 硬度测试 以基本排除不锈钢材料异常导致泄漏的可能性。
依据 GB / T4340.1-2009 《 金属材料 维氏硬度 由宏、 微观分析结果可知, 泄漏处主要呈现点状

试验 第 1 部分: 试验方法》 对近泄漏点位置和远离 泄漏, 微观形貌主要是沿晶开裂形貌, 同时远离泄漏
点的其他部位也发现了细小的点蚀坑。能谱分析结
泄漏点位置进行维氏硬度分析, 分析结果见表 4 。
果表明泄漏点处存在大量的氯元素, 考虑到氯元素
由 GB / T4237-2015 可知, 对于 06Cr19Ni10 钢, 其
在不锈钢中含量较低, 所以这些元素主要来源于不
维氏硬度不应超过 210 HV0.3 。由表 4 可知, 近泄
锈钢的接触物质。板式换热器的接触物质主要是固
漏点处硬度为 201~203HV0.3 , 远离泄漏点处的硬

定胶条和循环水, 而固定胶条中未发现腐蚀性元素

度为 186~189HV0.3 , 表明板式换热器的硬度均未
氯, 因此可以确定氯元素主要来源于循环水中, 循环
超过要求值。但是通过比对可以发现近泄漏点处的
水的检测结果也验证了此结论。
硬度略高, 这说明该处出现了轻微的材料硬化现象。
通常试压水和使用水中的氯离子含量不应超过
表 4 硬度测试结果

· -1 [ 4 ] , 但是根据分析结果可知, 水池中正在
Tab 4 Hardnesstestresults HV0.3 25m g L
使用的水的氯化物含量为 157.2m g L , 远远超过

-1
·
测试位置 近泄漏点处 远离泄漏点处
了要求值。氯元素具有很强的穿透能力, 会破坏甚
截面 201 , 203 , 202 189 , 186 , 187
至穿透表面钝化膜, 这些被破坏的钝化膜处就会形
1.7 水质分析 成点蚀源。点蚀孔一旦形成, 蚀孔的内表面就会处
由于泄漏点部分区域存在较多的氯元素, 所以 于 活性状态, 电位较负, 成为阳极, 而蚀孔的外表面
从水池里采集了正在使用的水以及刚软化的新水进 ( 下转第 81 页)
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