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不銹鋼配料罐夾套失效案例分析

  配料罐 304 不銹鋼夾套底部在生產(chǎn)過程中發(fā)生開裂,配料罐外面夾套底部焊接處出現(xiàn)裂紋,引起泄漏。這種情況可能很多生產(chǎn)商都會頭疼不已,這次就以不銹鋼配料罐夾套失效案例分析。
  配料罐體與夾套材料均為 304 不銹鋼。生產(chǎn)過程中配料罐內(nèi)物料溫度約為 6 ℃左右。配料罐每天要進(jìn)行 1~2 次的清洗和消毒,消毒液溫度 95 ~ 98 ℃,罐體熱消毒后,用冷卻塔水冷卻罐體( 夏天 35 ℃左右,冬天 15 ℃左右) ,時(shí)間10 ~ 15 min。二次配料罐物料冷卻時(shí)冰水走夾套( 冰水溫度 2~4 ℃) 。當(dāng)介質(zhì)溫度超過 60 ℃,含微量的 Cl-的水中,常用不銹鋼就可發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。裂紋的金相形態(tài)分析和斷口掃描電鏡分析結(jié)果均顯示,夾層裂紋是典型的應(yīng)力腐蝕裂紋。針對該酸奶廠二次配料罐夾套底部開裂的現(xiàn)象,通過研究分析,推斷其是由應(yīng)力腐蝕造成的。配料罐主體材料為 304 不銹鋼,為應(yīng)力腐蝕敏感性材料; 夾套通過焊接方式與罐體連接,存在殘余拉應(yīng)力; 夾套中通冷卻水,存在高壓水對夾套產(chǎn)生的張應(yīng)力,水樣檢測得到其中含有大量 Cl-,存在特定介質(zhì),滿足應(yīng)力腐蝕開裂發(fā)生的 3 個(gè)基本條件。然后進(jìn)行材料化學(xué)成分分析,發(fā)現(xiàn)其符合 304 不銹鋼的標(biāo)準(zhǔn),材料沒有明顯缺陷。對 304 不銹鋼進(jìn)行應(yīng)力腐蝕敏感性試驗(yàn),發(fā)現(xiàn) 304不銹鋼在 Cl-環(huán)境下的確具有應(yīng)力腐蝕敏感性。

配料罐

  在實(shí)際生產(chǎn)中消除 304 不銹鋼的焊接殘余應(yīng)力是不太有效的。因?yàn)橐话阆龤堄鄳?yīng)力采取熱處理的方法,但是高溫加熱會使 304 不銹鋼很容易到達(dá) 650℃ 敏化脆性溫度區(qū),鋼中過飽和碳就會重新析出向晶界擴(kuò) 散,析 出 并 與 晶 界 附 近 的 鉻 形 成 鉻 的 碳 合 物( Cr23C6) ,造成晶界邊緣的貧鉻區(qū),進(jìn)而發(fā)生晶間腐蝕。

 

 

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