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> 某304不锈钢管道泄漏!?追寻一探究竟
某304不锈钢管道泄漏!?追寻一探究竟
发布时间:2017-08-18
责任编辑:力源不锈钢网
来源:冶金信息
力源
不锈钢
网讯:
某氟化工
企业
不锈钢管道在使用三年半之后发现管道底部局部位置发生泄漏,该不锈钢管道材料为304不锈钢(06Cr19Ni10),管道外径159 mm,壁厚6 mm,固溶态。管道内输送的介质主要为乙炔气体(纯度不小于96%),其中还含有2 000 mg/L左右的水和氧乙炔,同时要求介质中Cl-质量浓度小于200 mg/L。该管道工作温度为室温,工作压力为0.3 MPa。
在失效304不锈钢管道未发生腐蚀的三个部位取样,然后采用直读光谱仪进行成分分析中可知,失效304不锈钢管道中除Ni含量略低于标准要求外,C、S、Cr、Mn等对材料耐蚀性产生重要影响的元素的含量均符合标准要求。
将切好的试样进行水磨、抛光后,用王水(浓盐酸和浓硝酸以3∶1的体积比混合)进行腐蚀,之后用光学显微镜进行显微组织形貌观察。其组织形貌为典型六边形的奥氏体,晶界清晰完整,晶界形成连续网状结构。
通过以上对原始材料化学成分及显微组织的分析可以判定,该304不锈钢管道的材料总体上是合格的,即管道的泄漏与材料关系不大。
利用扫描电子显微镜对失效管道泄漏部位腐蚀形貌进行观察。腐蚀产物表面凹凸不平,出现龟裂状开裂,呈现出类似晶间腐蚀的形貌特征。对失效管道泄漏部位腐蚀产物的成分进行能谱分析,腐蚀产物中除了含有较高含量的Fe、Cr、O外,还存在Cl、S、P,说明腐蚀产物中除了含有铁、铬氧化物外,还含有一定含量的氯化物、硫化物和磷化物,所以材料的腐蚀失效与Cl、S等元素有着重要关系。
该失效304不锈钢管道所用的基材为标准304不锈钢,材质符合要求。材料腐蚀失效是由点蚀穿孔引起,局部区域存在冷凝水导致Cl-浓缩超过点蚀临界Cl-含量是不锈钢发生点蚀的主要原因。工业乙炔气体中含有的少量H2S气体,对点蚀的发生和发展起到了促进作用。针对以上情况,为避免腐蚀的再度发生,建议:
1) 严格控制管内输送气体中Cl-和H2S的含量;
2) 严格控制管内输送乙炔气体的湿度,使其不易在管内出现冷凝水状况;
3) 更换管道材料,如选用对点蚀敏感性相对较小的316L不锈钢来代替304不锈钢。
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