煤化工酚氨回收器0Cr18Ni9不锈钢换热管断裂原因分析及对策

摘要

针对某煤化工企业使用0Cr18Ni9不锈钢换热管发生腐蚀断裂的现象,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等技术手段,对腐蚀开裂的换热管进行了金相组织、元素成分、力学性能、显微硬度、物相组成等的分析.水质监测结果发现,循环冷却水中Cl-离子浓度远超过国标含量小于25 mg/L的要求,最高达到了2066 mg/L;腐蚀产物成分分析证实了Cl元素的存在;衍射分析中发现了FeCl2相的存在;裂纹扩展前沿微观组织分析表明,裂纹扩展路径穿过奥氏体不锈钢晶粒内部进行,属于穿晶型应力腐蚀开裂(IG-SCC).损坏位置位于换热器入口折流板附近,其他位置未见损坏.经过综合分析,指出不锈钢换热管腐蚀开裂的原因是由氯离子引发的应力腐蚀开裂,同时温度梯度也影响腐蚀的发展,并在循环水氯离子浓度控制、换热管材质、介质流速设计方面给出了换热器设计防腐蚀建议.