Page 70 - 理化检验-物理分册2024年第五期
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蒋作文, 等: 气化炉激冷室堆焊层开裂原因
作压力为6.5MPa , 工作温度为253℃ , 介质为 CO 、 所示。由图1可知: 裂纹呈网状及树枝状形貌, 长度
H 2 CO 2 H 2O 、 H 2 S 、 熔渣等。在对激冷室内表面接 为10~300mm , 裂纹主要分布在上次检验时的裂
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、
管及筒体进行渗透检测时, 发现在激冷室液相部分的 纹修补区、 焊缝熔合线和热影响区, 将裂纹打磨掉约
接管和筒体堆焊层存在裂纹。笔者对裂纹产生的原 2mm , 裂纹仍清晰可见, 呈应力腐蚀开裂特征; 在激
因进行一系列理化检验, 以避免该类问题再次发生。 冷水进口接管处发现一条环向、 穿透性裂纹, 长度约
为200mm 。
1 理化检验
激冷室筒体堆焊层的宏观形貌如图2所示。由
1.1 宏观观察 图2可知: 筒体表面发现大量点蚀坑微裂纹及腐蚀
激冷室液相部分接管处裂纹的宏观形貌如图1 坑, 裂纹由点蚀坑向外扩展, 呈密集的树枝状。
图1 激冷室液相部分接管处裂纹的宏观形貌
图2 激冷室筒体堆焊层的宏观形貌
1.2 水质分析 布, 有分叉, 呈穿晶特征, 为典型的氯化物应力腐
对气化炉底部的黑水取样并进行分析, 检测试 蚀开裂裂纹 [ 5 ] 。
样中氯化物的含量。依据 GB / T11896 — 1989 《 水 1.4 扫描电镜( SEM ) 及能谱分析
质氯化物的测定 硝酸银滴定法》 对试样的氯离子浓 在气化炉堆焊层裂纹处取样, 对试样进行 SEM
度进行分析, 结果显示氯离子浓度为216m gL , 表 及能谱分析, 结果如图4所示。由图4可知: 裂纹呈
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明气化炉液相介质中存在大量的氯离子, 材料易发 穿晶扩展特征, 裂纹末端有分叉, 未发现沿晶开裂特
生氯化物应力腐蚀开裂。 征; 裂纹内腐蚀产物元素组成较复杂, 位置1 , 2处氯
按照 GB / T6920 — 1986 《 水质 p H 值的测定 玻 元素质量分数分别为5.1%和4.4% , 铬元素质量分
璃电极法》 对黑水进行检测, 结果显示黑水呈酸性。 数分别为 15.8% 和 11.0% , 低 于 GB / T20878 —
1.3 金相检验 2009 《 不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》 的要求
利用砂轮机在气化炉堆焊层裂纹处取样, 按 ( 16.0%~18.0% ), 接近不锈钢具有耐腐蚀性要求
照 GB / T13298 — 2015 《 金属显微组织检验方法》 的最低铬元素含量( 质量分数为 10.5% ), 位置 1 , 2
对试样进行金相检验, 结果如图 3 所示。由图 3 处镍元素含量较少。在对气化炉进行停工检修时,
可知: 气化炉堆焊层材料组织为典型的奥氏体 [ 4 ] , 用高压水枪对其内壁进行冲洗, 大量的氯化物会被
晶粒较粗大, 存在裂纹源; 裂纹扩展后呈树枝状分 溶解冲走, 因此试样中实际氯元素含量更高。
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