化工机械丁装置氧化回转蒸汽列管干燥机腐蚀失效分析许坤扬子石化股份有限公司化工厂摘,要可栽置,化回转蒸汽管干燥机因腐浊等原因造成加热管知掌沐多次,漏。通过对加热管进丁取咩分和。查找腐蚀失效机理。为检修提供了依据。
1装置氧化回转蒸汽管千,机用下燥含湿量醋酸为1215的了入粗对苯甲酸滤饼1滤饼面随莳体旋转。面以螺旋运动轨迹向出料端移动,在运动过程中滤饼被千燥机内部加热列管加热,燥钤内蒸汽参数压力0.53温度161.了人滤饼挥发的说0溶剂及蒸汽由循环载气带走。
干燥机筒体材料为31亿,加热管支撑板材料为3171了因认腐蚀等原因造成简体和加热管多次泄漏,2000年氧化回转蒸汽管干燥机离线大修时,经检查发现,加热管的腐蚀主要集中在中段1长度,内层加热管尤其向心侧为严重;第2层第3层加热管与1人料经常接触位置较重,非经常接触位置较轻。筒体加热管支撑板腐蚀也主要集中在中段,有些支撑板加强筋减薄非常严重,己成刀刃状。为此,对加热管进行取样分析,查找腐蚀失效机理,为检修提供依据。
1化学成分分析在2腿503加热管上,钻,足量不锈钢粉末,进行化学成分分析,结果1.从1数据可看出,除碳娃元素外,各元素含量均达到317乙的标准值。
2宏观分析发现芯矜外面的腐蚀匙。种沾化腐蚀,即乍腐蚀腐蚀程度在管子的晷周方向分市不均,该加热管在干燥设备的内圈,在管子圆周的向心侧,由尸与物料接触多,腐蚀也严重。
3微观分析将失效件加热管段进行镶片研磨抛光,并用草酸轻度浸蚀黑贵遭学显微镜下观察,在腐蚀严重部位和腐蚀相对不太严重部位的外壁面,均未发现有诸如晶间腐蚀在内的局部腐蚀迹象,腐蚀是全面的均匀的相对而言。腐蚀严重的部位在微观上,外壁面反而更平整。事实上,单纯的腐蚀金属面是不可能如此平整的。
因此梢料接触多的部位腐蚀似严屯的原因是磨蚀。
8.腐蚀较轻微侧管子夕腐蚀形貌3,1.腐蚀严重部位腐蚀形貌衫的夹杂物是不应该的,4扫描电镜分析及射线能谱分析由十在金相分析中。发观材料内;部有些夹杂物。为证实上述分析,在作电镜分析前,将试样重新抛光。分别在浸蚀前和;7蚀后进行扫描电说分析4.1以蚀前的扫描电镜分析由试样浸蚀前的扫描电镜3可,金相显微分析过程中发现的夹杂物确实存在,而且数量还+少。由十金属村料还承受定的应力应变,在部分夹杂物与基体的界面上,还发现了些因应变不协调而出现的空洞。所有这些现象,均说明该317材料有些问试样磨片浸蚀前显显微组织之前的扫描电镜照片600 1.左的局部放大250fl0 4.2浸蚀后的扫描电镜分析1式样经草酸深度浸蚀后,在扫描屯镜1观察分析发现材料的显微组织正常,即为孪晶奥氏体且没有发现晶界敏化及其他局部腐蚀的损伤迹象。在4中还看到,夹杂物的含量不少,但它们的分布却是随机的,与显微组织之间无对应关系,因此,这些夹杂物应是在冶金过程中带来的。
4.3腐蚀面的扫描电镜分析为了解加热管的腐蚀原因,对遭受腐蚀的芯管外面也进行了扫描电镜分析。由5可,芯管外他腐蚀相对较轻微区域的扫描电镜照片5左1.芯管的腐蚀在微观是以坑蚀的形式发展的,尤其现在腐蚀产物的形貌上更是如此。整个腐蚀产物覆盖的面呈现高低不平的特征,部分地区出现了腐蚀产物的不连续点,中空洞。从空洞的形状来看,似乎与材料内部的夹杂物的存在有着某种对应关系,可以初步判断是由夹杂物直接产生出来的。
在腐蚀减薄严屯的部位。山5右发现腐蚀产物较平整,且部分区域有明显的腐蚀产物剥落现象。还有的地方因夹杂物的出现,而出现腐蚀产物的中洞山此看到,此处的腐蚀机制与前述腐蚀相对较轻微区域的有所不同,这里出现了些这样的特征整个腐蚀产物较平整,部分区域腐蚀产物不明原因的剥落等。显然这不是单纯的腐蚀,而是除腐蚀因素之外,还存在另外个重要因素,使生成的腐蚀产物不断被磨平,甚至脱落,这实际上就是磨蚀的种类型。
此外,对基体和芯管面腐蚀产物还分别进行了,射线能谱分析,分析结果2.
宁窜谱分析结果看,引起腐蚀的有害介质应是工艺生产中的有机物在腐蚀产物的能谱上可清楚地看到,引起腐蚀的介质有氧碳等,无其他有害的特殊介质。基体的化学成分分仿是均幻为对比分析取进13171.加热管段,进行镶片研磨抛光后进行扫描电镜分析6.由可,材料的显微组织正常,即孪晶奥氏体,无夹杂物存在。w 5结论腐蚀是全面的活化喂腐蚀。局部域因物料速度显著高于其他部位。
腐蚀由1人料和醋酸蒸汽的协同作用造成。
腐蚀的严重程度既与干燥机这转方向1料流动方向有关,又与醋酸的浓度和温度有关进料段由于温度低,出料段由于醋酸气浓度低,因此这两段腐蚀较轻,而中段由于温度较高醋酸浓度也较高。因此腐蚀较严重材料内部存在为数不少的夹杂物,这对加热管的耐腐蚀性能显然不利,甚至是造成芯管非正常腐蚀损坏的重要原因。另外,建议选用冶金质景好的+锈钢进门儿等或更的材料制造该设备,可以延缓列管腐蚀的发生。
收稿日期200005.修回日期2002股02中国化工学会化工机械专业委员会第六届委员会组成名单主任委员王普员力5!主5委2徐静安李秉红涂善东谷文涛王文祥秘书长〉王祖洪员按姓氏笔划为序马建平王志刚邓贵顺宁忠培刘静刘俊泉朱勇朱李建域许福才宋凯生宋颖坚张王权张亚丁张国庆张桂友陈奕峰金国淼郑津津赵永镐14徐元钦唐利钱吉圭章星华孙结实卢志明冯宝琦庄蚺江械李辉吴京生邢家悟张红邵树伟陈宁南陈建俊贺仲宪顿伯勤高亮
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