不锈钢膨胀节

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腐蚀对于不锈钢波纹管膨胀节会有什么影响?

2019-09-06

膨胀节的基本结构可以看出,波纹管是关键的一个元件,波纹管的性能可直接影响膨胀节的使用寿命。不锈钢波纹管在使用过程中,一方面要与各种腐蚀介质接触,另一方面又要承受各种不同的应力。

在实际使用过程中,膨胀节的工作环境比较复杂。主要的影响因素有:

(1)拉应力的存在:波纹管除了承受工作应力、残余应力、热应力和结构应力,还需承受由于补偿管道位移而产生的子午向应力和弯曲应力,有时还需吸收设备的机械振动。这些应力为波纹管的应力腐蚀提供了力学方面的条件。

不锈钢波纹管膨胀节

(2)复杂的受载环境:波纹管的工作介质中通常含有极易产生应力腐蚀的物质,如氯离子、氟离子、海水、连多硫酸(H2SnO6,n=2~5)等。

(3)材料的金相组织的改变:不锈钢波纹管经过冷挤压加工后引起的金相组织变化,由于形变诱发部分奥氏体转变成马氏体,使奥氏体不锈钢在含氯离子、H2S等介质中,极易发生孔蚀,并且常以微孔蚀坑或微条纹的起源和扩展导致应力腐蚀破裂。国外学者Cigada等认为,形变诱发马氏体是奥氏体不锈钢在含Cl等介质中发生应力腐蚀的主要原因之一。Edeleanu观察到应力腐蚀裂纹沿马氏体的晶界发展。国内学者发现奥氏体不锈钢中的马氏体含量对其钝化膜的稳定性有影响。

腐蚀失效是当前膨胀节的主要失效形式之一,在膨胀节选型中如何正确选材也是十分重要的。

不锈钢金属膨胀节

不锈钢波纹管膨胀节常见的腐蚀失效形式:

在膨胀节的实际使用中,其工作环境恶劣。通常在高温或高压的工艺条件下工作;输送介质中含腐蚀性较强的物质,如介质中含有硫化物、氯化物等。加上波纹管在加工过程中所形成的残余应力,以及使用过程中工作压力和位移所产生的工作应力等,都可以导致不锈钢波纹管的腐蚀破裂。

金属腐蚀按腐蚀形态分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。在不锈钢和耐蚀合金的腐蚀类型当中,危害性大的是局部腐蚀。局部腐蚀是相对全面腐蚀而言的。其特点是腐蚀仅局限或集中在金属的某一特定部位。不锈钢的腐蚀以局部腐蚀为主,在局部腐蚀中又以点(孔)蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀常见,且各种腐蚀之间是相互影响的。

金属膨胀节

应力腐蚀(SCC)是导致不锈钢波纹管腐蚀失效主要的形式。引起不锈钢应力腐蚀的三个基本条件有敏感的合金(材料因素)、特定的介质(环境因素)和静的拉伸应力(力学因素)。应力腐蚀是拉应力和腐蚀环境的联合作用下造成的,只要消除应力和腐蚀环境两者中的任何一个因素,便可以防止裂纹的产生。应力腐蚀外观无变化,裂纹发展迅速且预测困难,因而更具危险性。

应力腐蚀有自己的显著特征:产生应力腐蚀的金属材料主要是合金;引起应力腐蚀裂纹的主要是拉应力;应力腐蚀裂纹呈枯枝状、锯齿状,走向垂直于应力方向;应力腐蚀裂纹,根据金属材料所处的腐蚀环境,可以是晶间型、穿晶型或混合型。


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