PE波纹管为什么会开裂断裂

点击次数:   更新时间:19/08/18 09:46:08     来源:www.cgxsyx.com关闭分    享:
  PE波纹管裂纹产生的主要原因是由于PE波纹管在使用过程中发生敏化现象,并处于停工期间所产生的连多硫酸介质中,沿晶界析出M23C6型碳化物,铬在晶界上富集并形成贫铬区,从而产生晶间腐蚀,所产生的晶间微裂纹为裂纹源;在应力作用下,微裂纹扩展并导致应力腐蚀裂纹的形成。
  1.由裂纹和断口形貌的分析可知:PE波纹管裂纹的发生是晶间腐蚀和应力腐蚀联合作用的结果,且优先发生晶间腐蚀;PE波纹管断口主要为沿晶断裂特征,断口腐蚀产物中硫元素含量较高。在石化行业中,连多硫酸环境容易引起设备产生应力腐蚀裂纹,连多硫酸一般是加工含硫原油的装置在停工期间,残留在设备中的含硫腐蚀产物与水和氧反应生成的。由连多硫酸引起的应力腐蚀裂纹呈沿晶特征,并且PE波纹管的工作介质中含有烃类、水蒸气、一定量的含硫物质,这就为连多硫酸的形成提供了条件,因此该PE波纹管失效的原因为连多硫酸造成的应力腐蚀开裂。在连多硫酸介质中,铬在晶界上富集而形成贫铬区后,基体和晶界上的碳化铬之间所形成的微电池使贫铬区优先溶解,从而发生晶间腐蚀。
  2.与普通的压力容器相比,PE波纹管的工作状况更恶劣,除了要承受工作温度、压力、介质的作用,还会产生较大的变形。PE波纹管通过变形来提供管道补偿所需要的位移,位移导致PE波纹管产生较高的轴向应力和弯曲应力,使得裂纹以横向裂纹为主,并存在一些与横向裂纹呈一定角度的斜裂纹。在很多情况下,PE波纹管还会受到机械振动以及管道内介质流动时所引起的振动作用,同时管道、介质、保温材料的自重作用会引起PE波纹管产生一定的弯矩,因此PE波纹管在工作时的应力状态十分复杂。由此可知,晶间腐蚀所产生的微裂纹为裂纹源,在应力作用下,微裂纹扩展并导致应力腐蚀裂纹的形成。
  3.此外,PE波纹管组织的晶粒比较粗大,对材料的性能会产生不利的影响,同时晶界的强度也急剧下降。因此,在应力和腐蚀介质的共同作用下,晶粒粗大将增大晶间腐蚀倾向,并加速裂纹的扩展。
  建议提高该PE波纹管的工作温度,避开敏化温度区间,减少铬在晶界上的聚集;停工期间保持设备干燥,控制氧含量,避免连多硫酸腐蚀环境的产生。
  小编:Nicki
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