加氫構(gòu)架新式儀器管材損裂解化的解析
宏觀形貌分析觀構(gòu)以及與管子焊接的結(jié)構(gòu)，裂紋本次發(fā)現(xiàn)裂紋的部位均在套管表面上，且離焊縫有一定的距離管子內(nèi)表面（直接與介質(zhì)接觸）并沒有產(chǎn)生裂紋開裂現(xiàn)象；與介質(zhì)接觸的部位套管內(nèi)表面也已有微小裂紋開裂現(xiàn)象。
化學(xué)成份分析本次對套管與管子材料進(jìn)行化學(xué)成份分析，分析結(jié)果見所示。
導(dǎo)壓管管子與套管材料化學(xué)成份%CMnSiSPCrNiTiCuMo管子0.061.150.540.0080.02918.019.330.550.130.12套管0.240.890.660.0100.02617.656.740.140.150.13管子材料為奧氏體不銹鋼，與之相接近的材料牌號為0Cr18Ni10T；i套管材料含鎳量明顯偏低，其鎳為6.74%，而含碳量明顯偏高，達(dá)0.24%，與之相對應(yīng)的接近牌號為1Cr17Ni7，但含碳量明顯偏高，1Cr17Ni7材料的含碳量應(yīng)小于0.15%.由此可見，套管材料化學(xué)成份不符合要求，與連接管子的材料雖然同為奧氏體不銹鋼，但材料化學(xué)成份明顯存在較大的差異。
金相分析管子和套管材料的金相組織。
金相組織照片管子與套管焊縫組織呈單相奧氏體樹枝狀結(jié)晶，屬正常焊縫組織。管子母材為奧氏體+孿晶+碳化物組織，也屬正常組織。套管母材組織呈奧氏體+大量碳化物，晶界上和晶內(nèi)彌撒分布大量的碳化物顆粒，且晶界粗大，由于該材料含碳量高達(dá)0.24，因此該材料很容易在環(huán)境或內(nèi)部含硫介質(zhì)作用下引起晶界開裂，對晶間腐蝕敏感性大大增加。由于焊縫組織正常，因此在焊縫上以及熱影響區(qū)并沒有產(chǎn)生裂紋開裂現(xiàn)象。
由可以看到本次發(fā)生的主裂紋是從套管外壁擴(kuò)展進(jìn)去。由于材料晶界分布大量的碳化物，從而導(dǎo)致套管內(nèi)部直角部位產(chǎn)生微小的裂紋開裂。本次裂紋的擴(kuò)展途徑是沿晶擴(kuò)展。
導(dǎo)壓管套管沿厚度方向的裂紋擴(kuò)展形貌裂紋斷口微觀形貌分析本次產(chǎn)生的裂紋是晶間腐蝕引起的。原因之一是由于套管材料含碳量偏高，且從裂紋的擴(kuò)展方向判斷主裂紋是從外壁產(chǎn)生開裂形成裂源。因此導(dǎo)壓管套管外部環(huán)境就顯得十分重要。為分析導(dǎo)致晶間腐蝕的介質(zhì)因素，對套管斷口進(jìn)行微觀形貌分析和腐蝕產(chǎn)物元素分析。裂紋斷口微觀形貌照片。
裂紋斷口微觀形貌裂源開裂處套管外表面沒有腐蝕凹坑存在，外表面光滑平整，裂紋斷口呈沿晶斷裂特征，與金相分析相一致。整個斷口的晶界上布滿泥塊狀的腐蝕產(chǎn)物，該斷口特征表明是一種較為典型的晶間腐蝕斷口，對晶界上的泥塊狀腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行元素能譜分析，。斷口腐蝕產(chǎn)物主要元素為硫，硫含量高達(dá)19.6%，因此可以明確引起本次導(dǎo)壓管套管晶間腐蝕開裂的介質(zhì)元素主要是硫化物，從而進(jìn)一步推斷本次套管外部周圍環(huán)境一定存在濕的含硫介質(zhì)環(huán)境。
結(jié)論（1）導(dǎo)壓管套管材料雖系奧氏體不銹鋼，但含碳量偏高，晶界上布滿顆粒狀碳化物，材料本身對晶間腐蝕敏感性增大。
（2）導(dǎo)壓管管子材料無論是母材組織還是焊縫組織，都呈現(xiàn)正常組織特征。
�。�3）根據(jù)金相組織分析與裂紋斷口微觀形貌分析，本次產(chǎn)生的裂紋是由硫化物導(dǎo)致套管外表面發(fā)生晶間腐蝕裂紋，由于焊縫及熱影響區(qū)組織正常，因此裂紋發(fā)生部位僅限于套管母材上。中國糧油儀器網(wǎng) http://m.52lvi.cn/
