某煉油廠自1988年投產使用一套18-8奧(ao)氏(shi)體不銹鋼焙燒爐設備，至1994年，四次發生沿爐體環焊縫的熱影響區斷裂，如圖6-6所示。后將18-8不銹鋼更換成抗腐蝕性更好的316L不(bu)銹鋼，可是仍然無法防止斷裂的發生。


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1. 斷口分析


從圖6-6可(ke)(ke)以看出(chu)，裂(lie)(lie)紋產生于(yu)環縫(feng)的(de)熱影響區上(shang)兩側，當(dang)裂(lie)(lie)紋擴展(zhan)至臨界長度時，穿過焊(han)縫(feng)失(shi)穩擴展(zhan)，導(dao)致(zhi)整個爐體最終斷裂(lie)(lie)。圖6-7是(shi)斷裂(lie)(lie)位置的(de)金相(xiang)照(zhao)片，可(ke)(ke)以看出(chu)，裂(lie)(lie)紋均沿晶(jing)發展(zhan)，呈網狀、龜裂(lie)(lie)形式，屬于(yu)典型的(de)晶(jing)間腐蝕(shi)并(bing)導(dao)致(zhi)應力腐蝕(shi)斷口。由于(yu)裂(lie)(lie)紋產生時間相(xiang)當(dang)長，在斷口上(shang)裂(lie)(lie)紋的(de)穩定擴展(zhan)區，因介質的(de)腐蝕(shi)有一(yi)層(ceng)厚厚的(de)腐蝕(shi)產物。


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2. 分析鑒定


該(gai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)工作于(yu)(yu)富(fu)含氯(lv)離子(zi)(zi)(zi)的(de)介質(zhi)中，介質(zhi)的(de)pH=3~5.斷(duan)口分析及(ji)(ji)電化學(xue)試驗表明：該(gai)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)失效(xiao)屬于(yu)(yu)氯(lv)離子(zi)(zi)(zi)引起(qi)(qi)的(de)應力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)裂。檢查(cha)發現(xian)，在爐(lu)(lu)體(ti)(ti)安(an)裝過程中，在焊(han)(han)接(jie)環縫(feng)時(shi)使用了支(zhi)(zhi)撐墊板(ban)，焊(han)(han)后(hou)未做任何處理(li)遺留(liu)在爐(lu)(lu)體(ti)(ti)內。由于(yu)(yu)支(zhi)(zhi)撐墊板(ban)焊(han)(han)縫(feng)與環焊(han)(han)縫(feng)垂直，造(zao)成了三(san)軸焊(han)(han)接(jie)殘(can)余(yu)應力，同時(shi)還會引起(qi)(qi)腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)及(ji)(ji)氯(lv)離子(zi)(zi)(zi)在此處聚集(ji)、濃縮，焊(han)(han)縫(feng)及(ji)(ji)熱影響區處于(yu)(yu)高濃度的(de)腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)中，易(yi)于(yu)(yu)產生晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)及(ji)(ji)應力腐(fu)蝕(shi)。因此，遺留(liu)在爐(lu)(lu)體(ti)(ti)內的(de)支(zhi)(zhi)撐板(ban)是造(zao)成該(gai)爐(lu)(lu)體(ti)(ti)應力腐(fu)蝕(shi)失效(xiao)的(de)重(zhong)要(yao)原因。此外(wai)，在爐(lu)(lu)體(ti)(ti)環縫(feng)焊(han)(han)接(jie)過程中使用了較大(da)(da)的(de)焊(han)(han)接(jie)規范，焊(han)(han)接(jie)速度慢，焊(han)(han)條(tiao)擺(bai)動大(da)(da)，這(zhe)對于(yu)(yu)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)來說，是非常忌諱(hui)的(de)。


3. 結(jie)論和建(jian)議


  失效是(shi)由于奧氏體(ti)不銹鋼在氯離子(zi)介質中(zhong)(zhong)發生應力腐蝕(shi)引起的。建議去(qu)除爐體(ti)中(zhong)(zhong)的支撐墊板；在環(huan)焊縫的焊接過程(cheng)中(zhong)(zhong)，要嚴格控制焊接規范，保證(zheng)焊接質量。