闞廣輝

遼陽市鍋爐壓力容器檢驗研究所 遼寧遼陽 111000

在某化工企業(yè)中，使用了壓力鍋爐容器管道，進(jìn)行高溫水蒸氣的輸送，在管道運行一段時間之后，發(fā)生了管道焊接口銹蝕、水蒸氣泄漏的問題，影響著管道的安全使用。為更好的分析發(fā)生銹蝕泄漏的原因，該企業(yè)通過進(jìn)行一系列的物理、化學(xué)實驗，進(jìn)行分析，并根據(jù)具體的原因，采取相對應(yīng)的措施，受到了良好效果。文章對相關(guān)的試驗過程進(jìn)行說明，希望為相關(guān)工作的開展，提供參考。

1 試驗過程

在進(jìn)行試驗的過程中，在發(fā)生管道泄漏的焊接位置，進(jìn)行了試驗樣品的截取處理。通過對該樣品的觀察，發(fā)現(xiàn)在改管道的表面，整體表現(xiàn)出鋼基灰褐色的顏色特征，焊縫的位置相對平整，在發(fā)生泄漏的位置，有明顯的白色和黃褐色物質(zhì)。在管道的內(nèi)部，表面是黑色，焊縫的位置非常突出。針對該壓力鍋爐容器管道的材質(zhì)是Q245R的板材結(jié)構(gòu)，試驗團(tuán)隊分別使用了光譜儀、顯微鏡、掃描電鏡等設(shè)備，開展了化驗檢驗工作，對試驗的樣品整體的性質(zhì)、焊接連接處的性質(zhì)、表面附著物質(zhì)的成分等各方面的影響因素，進(jìn)行了全面的試驗檢測。并對相關(guān)的檢測過程、檢測結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的記錄。

2 試驗結(jié)果

在試驗檢測過程結(jié)束之后，試驗團(tuán)隊對試驗的結(jié)果進(jìn)行了全面的分析。主要表現(xiàn)在使用三種不同檢測設(shè)備使用過程中，產(chǎn)生的各種實驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果中。

在使用光譜儀對管道的成分進(jìn)行了試驗檢測。通過對試驗中，管道內(nèi)金屬物質(zhì)含量的分析，最終得出結(jié)論，該管道的基體化學(xué)成分，基本上符合使用的要求。

結(jié)合使用金相顯微鏡設(shè)備的使用，對管道的金相進(jìn)行了試驗結(jié)果的獲得。首先，將試驗的樣品，進(jìn)行了縱向的磨拋處理。發(fā)現(xiàn)其附著的雜質(zhì)是金屬物質(zhì)。其次，在焊接位置的橫截面，發(fā)現(xiàn)有兩條明顯的裂紋存在，從管道的內(nèi)側(cè)焊趾位置開始，裂紋有分叉，內(nèi)部存在氧化的現(xiàn)象。在使用硝酸酒精進(jìn)行處理之后，發(fā)生腐蝕的狀態(tài)下，判斷得出管道在進(jìn)行焊接處理的過程中，使用了從焊接內(nèi)表面到焊接外表面的流程進(jìn)行。其中，在管道的內(nèi)部焊接位置，裂紋的位置附近存在有鐵素體和珠光體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，其中珠光體更加明顯，這充分的說明了在焊接過程中，焊絲的使用存在問題。表現(xiàn)在焊絲的成分與管道基體的成分之間，存在一定的差異。最后，在試驗結(jié)果分析的過程中，發(fā)現(xiàn)在管道的內(nèi)側(cè)，焊縫附近發(fā)生裂紋的位置表現(xiàn)出焊縫余高過大的問題，并且焊縫位置和管道之間的連接位置，也就是焊趾的角度沒有做圓滑處理，呈現(xiàn)出近直角的狀態(tài)。

第三，通過電鏡掃描儀的設(shè)備使用，對其中的能譜信息進(jìn)行了搜集。在將管道泄漏位置存在的白色和黃褐色物質(zhì)進(jìn)行能譜分析，發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)中，主要的成分是O、S、Na等。在對發(fā)生氧化的裂紋進(jìn)行分析之后，呈現(xiàn)出從斷裂位置由內(nèi)向外的方向擴展趨勢，在對氧化層進(jìn)行清洗處理之后，發(fā)現(xiàn)在斷口的位置，存在有明顯的沿晶特征。

3 試驗分析

通過以上的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，說明在該壓力容器管道中，使用的原材料是符合標(biāo)準(zhǔn)的。通過金相的分析結(jié)果，得出在焊接的位置，由于焊趾位置太高，造成開裂的現(xiàn)象發(fā)生，不斷向外擴展的過程中，使整個截面都出現(xiàn)了問題，其中在長時間的蒸汽輸送過程中，在壓力的作用下，造成焊接處的裂紋不斷蔓延，最終表現(xiàn)出泄漏的現(xiàn)象。這主要是由于焊趾的角度太大，焊絲與基體的材質(zhì)有所差異，在應(yīng)力的作用中，造成的微型裂紋。同時根據(jù)能譜分析的結(jié)果，可以判斷中，在不斷發(fā)生氧化的過程中，白色的物質(zhì)是水蒸氣產(chǎn)生的，其中硫元素的產(chǎn)生，是由水蒸氣中各種酸性物質(zhì)造成的，并且具有腐蝕作用。在壓力和高溫的作用中，產(chǎn)生量應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象。

應(yīng)力腐蝕的發(fā)生之后，在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的作用下，管道的表面氧化膜開始被不斷的腐蝕，受到破壞影響之后，分別在不同的表面形成陰陽兩極。其中陽極的金屬離子不斷被溶解，通過電流的產(chǎn)生向陰極流動。陰極電流的密度不斷擴大，腐蝕現(xiàn)象不斷加深，進(jìn)而影響到管道表面的安全。通過對這些試驗結(jié)果進(jìn)行分析的過程中，更好的驗證了該泄漏問題的發(fā)生，主要是管道的焊接位置發(fā)生應(yīng)力腐蝕，在長時間的作用中，造成的泄漏。因此，是不能通過外部的焊補處理，進(jìn)行有效解決的。需要對管道內(nèi)部的腐蝕問題進(jìn)行處理。

4 試驗結(jié)論和建議

通過試驗數(shù)據(jù)的分析，對該壓力容器管道發(fā)生銹蝕泄漏的原因進(jìn)行了明確，在進(jìn)行應(yīng)對的措施中，首先，要對焊接位置的焊趾進(jìn)行處理，減少應(yīng)力的集中。其次，不斷的對水蒸氣的純度進(jìn)行提高，減少雜質(zhì)的影響作用。通過這些措施的實施，有效的對該壓力容器管道進(jìn)行了修補處理。在今后的壓力容器管道使用過程中，要從以下幾點進(jìn)行有效的銹蝕泄漏問題避免。第一，要對壓力容器管道的使用原材料進(jìn)行符合標(biāo)準(zhǔn)的選擇，保證管道原材料的使用安全可靠，不會在后期引發(fā)大范圍的安全問題。第二，要在管道進(jìn)行焊接的位置，要保證使用的焊接材料性質(zhì)與管道的原材料性質(zhì)一致，減少不兼容現(xiàn)象的發(fā)生。另外，在發(fā)生嚴(yán)重銹蝕泄漏的管道位置，要進(jìn)行截取重新焊接的方式處理。將原有的嚴(yán)重問題管道進(jìn)行切割，然后重新進(jìn)行焊接。在進(jìn)行焊接的過程中，可以使用點焊的方式處理，保證新管道與之前管道的充分結(jié)合。并在焊接處理之后，使用專業(yè)的檢測設(shè)備對焊接的效果進(jìn)行檢測，保證焊接位置的完善處理，尤其是焊趾角度的處理等。第三，要對壓力容器管道具體的使用環(huán)境進(jìn)行保障，對所輸運的物質(zhì)進(jìn)行雜質(zhì)的有效處理，減少各種雜質(zhì)的影響，有效的保證管道的安全使用，穩(wěn)定使用。

5 結(jié)語

文章對某企業(yè)在查找壓力鍋爐容器管道發(fā)生銹蝕泄漏原因的過程中，采用的試驗方法、分析過程以及結(jié)論和建議進(jìn)行了分析，對相關(guān)的工作開展，提供了參考的方向。在進(jìn)行管道泄漏的應(yīng)對過程中，還要結(jié)合不同管道的使用特點，進(jìn)行具體補救方案的實施，更好的保障壓力鍋爐容器管道的安全使用。