Page 102 - 理化检验-物理分册2024年第十一期
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唐 彬，等：高压缸侧排汽测温套管泄漏原因
域，黑色基体区域呈多孔特征，与碳钢在高温汽水 对套管冲刷位置进行能谱分析，结果如图5所
回路中流动加速腐蚀的形貌不同，但与碳钢表面氧 示。由图5可知： 套管冲刷位置的化学成分与基体相
化后再进行脱膜的形貌类似，和冲刷腐蚀的形貌相 近，没有明显异常。说明套管表面受到二回路蒸汽
[1]
吻合 。 的冲蚀作用，冲刷流体较为纯净。
图 4 套管迎气面表面 SEM 形貌
图 5 套管冲刷位置的能谱分析结果
2 综合分析 断发生减薄，最终导致套管发生泄漏。
碳钢的冲刷腐蚀机制为：在管内表面形成厚度 3 结论与建议
为10~15 μm的Fe 3 O 4 膜，膜的厚度取决于氧通过膜
高压缸释放的高温蒸汽对测温套管产生了较强
的扩散速率，而扩散过程又受膜厚度的制约，当附着
的冲刷腐蚀作用，使套管发生较深且规则的均匀减
的氧化膜受外部影响而破裂时，母材暴露，出现加速 薄，最终导致套管泄漏。
氧化现象 [2-3] 。
建议将套管材料更换为Cr元素含量更高的材
套管的迎气面发生了规则的减薄，减薄形状呈
料，使表面形成致密氧化膜，如抗冲刷腐蚀性能较好
流线形，腐蚀深度变化均匀，符合均匀冲蚀后的剖面
的奥氏体不锈钢。
特征。该套管材料为20号碳钢，未减薄处组织为亚
共析铁素体和珠光体，是典型的亚共析钢组织，减薄 参考文献：
处存在白色发亮的氧化物，与碳钢表面氧化后再脱
[1] WANG B Q，GENG G Q，LEVY A V．The
膜的形貌类似，说明该套管主要发生冲刷腐蚀。
relationship between erosion-corrosion metal wastage and
泄漏套管位于汽轮机高压缸出口处，出口水蒸
temperature[J]．Wear，1992，159(2)：233-239．
汽具有温度高、压力大、有一定的湿度且流速快等特
[2] CHINNADURAI S，BAHADUR S. High-temperature
点，套管表面在蒸汽冲刷作用下被腐蚀。由于碳钢
erosion of Haynes and Waspaloy：effect of temperature
表面腐蚀形成的氧化膜不够致密，不能形成有效钝 and erosion mechanisms[J]. Wear，1995，186/187：299-
化保护作用，在高速蒸汽流冲刷作用下，碳钢表面氧 305．
化膜脱落，露出碳钢基体，裸露的基体在蒸汽中再次 [3] 吉楠，廖臻，朱辉，等．某输油管道腐蚀穿孔原因[J]．
被氧化腐蚀，导致套管在氧化-脱落的循环过程中不 理化检验(物理分册)，2021，57(1):61-65.
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