壓力鍋爐容器管道銹蝕泄露原因分析

闞廣輝

遼陽市鍋爐壓力容器檢驗研究所 遼寧遼陽 111000

在某化工企業中，使用了壓力鍋爐容器管道，進行高溫水蒸氣的輸送，在管道運行一段時間之后，發生了管道焊接口銹蝕、水蒸氣泄漏的問題，影響著管道的安全使用。為更好的分析發生銹蝕泄漏的原因，該企業通過進行一系列的物理、化學實驗，進行分析，并根據具體的原因，采取相對應的措施，受到了良好效果。文章對相關的試驗過程進行說明，希望為相關工作的開展，提供參考。

1 試驗過程

在進行試驗的過程中，在發生管道泄漏的焊接位置，進行了試驗樣品的截取處理。通過對該樣品的觀察，發現在改管道的表面，整體表現出鋼基灰褐色的顏色特征，焊縫的位置相對平整，在發生泄漏的位置，有明顯的白色和黃褐色物質。在管道的內部，表面是黑色，焊縫的位置非常突出。針對該壓力鍋爐容器管道的材質是Q245R的板材結構，試驗團隊分別使用了光譜儀、顯微鏡、掃描電鏡等設備，開展了化驗檢驗工作，對試驗的樣品整體的性質、焊接連接處的性質、表面附著物質的成分等各方面的影響因素，進行了全面的試驗檢測。并對相關的檢測過程、檢測結果進行詳細的記錄。

2 試驗結果

在試驗檢測過程結束之后，試驗團隊對試驗的結果進行了全面的分析。主要表現在使用三種不同檢測設備使用過程中，產生的各種實驗數據分析結果中。

在使用光譜儀對管道的成分進行了試驗檢測。通過對試驗中，管道內金屬物質含量的分析，最終得出結論，該管道的基體化學成分，基本上符合使用的要求。

結合使用金相顯微鏡設備的使用，對管道的金相進行了試驗結果的獲得。首先，將試驗的樣品，進行了縱向的磨拋處理。發現其附著的雜質是金屬物質。其次，在焊接位置的橫截面，發現有兩條明顯的裂紋存在，從管道的內側焊趾位置開始，裂紋有分叉，內部存在氧化的現象。在使用硝酸酒精進行處理之后，發生腐蝕的狀態下，判斷得出管道在進行焊接處理的過程中，使用了從焊接內表面到焊接外表面的流程進行。其中，在管道的內部焊接位置，裂紋的位置附近存在有鐵素體和珠光體的物質結構，其中珠光體更加明顯，這充分的說明了在焊接過程中，焊絲的使用存在問題。表現在焊絲的成分與管道基體的成分之間，存在一定的差異。最后，在試驗結果分析的過程中，發現在管道的內側，焊縫附近發生裂紋的位置表現出焊縫余高過大的問題，并且焊縫位置和管道之間的連接位置，也就是焊趾的角度沒有做圓滑處理，呈現出近直角的狀態。

第三，通過電鏡掃描儀的設備使用，對其中的能譜信息進行了搜集。在將管道泄漏位置存在的白色和黃褐色物質進行能譜分析，發現這些物質中，主要的成分是O、S、Na等。在對發生氧化的裂紋進行分析之后，呈現出從斷裂位置由內向外的方向擴展趨勢，在對氧化層進行清洗處理之后，發現在斷口的位置，存在有明顯的沿晶特征。

3 試驗分析

通過以上的試驗數據進行分析，說明在該壓力容器管道中，使用的原材料是符合標準的。通過金相的分析結果，得出在焊接的位置，由于焊趾位置太高，造成開裂的現象發生，不斷向外擴展的過程中，使整個截面都出現了問題，其中在長時間的蒸汽輸送過程中，在壓力的作用下，造成焊接處的裂紋不斷蔓延，最終表現出泄漏的現象。這主要是由于焊趾的角度太大，焊絲與基體的材質有所差異，在應力的作用中，造成的微型裂紋。同時根據能譜分析的結果，可以判斷中，在不斷發生氧化的過程中，白色的物質是水蒸氣產生的，其中硫元素的產生，是由水蒸氣中各種酸性物質造成的，并且具有腐蝕作用。在壓力和高溫的作用中，產生量應力腐蝕現象。

應力腐蝕的發生之后，在應力和腐蝕介質的作用下，管道的表面氧化膜開始被不斷的腐蝕，受到破壞影響之后，分別在不同的表面形成陰陽兩極。其中陽極的金屬離子不斷被溶解，通過電流的產生向陰極流動。陰極電流的密度不斷擴大，腐蝕現象不斷加深，進而影響到管道表面的安全。通過對這些試驗結果進行分析的過程中，更好的驗證了該泄漏問題的發生，主要是管道的焊接位置發生應力腐蝕，在長時間的作用中，造成的泄漏。因此，是不能通過外部的焊補處理，進行有效解決的。需要對管道內部的腐蝕問題進行處理。

4 試驗結論和建議

通過試驗數據的分析，對該壓力容器管道發生銹蝕泄漏的原因進行了明確，在進行應對的措施中，首先，要對焊接位置的焊趾進行處理，減少應力的集中。其次，不斷的對水蒸氣的純度進行提高，減少雜質的影響作用。通過這些措施的實施，有效的對該壓力容器管道進行了修補處理。在今后的壓力容器管道使用過程中，要從以下幾點進行有效的銹蝕泄漏問題避免。第一，要對壓力容器管道的使用原材料進行符合標準的選擇，保證管道原材料的使用安全可靠，不會在后期引發大范圍的安全問題。第二，要在管道進行焊接的位置，要保證使用的焊接材料性質與管道的原材料性質一致，減少不兼容現象的發生。另外，在發生嚴重銹蝕泄漏的管道位置，要進行截取重新焊接的方式處理。將原有的嚴重問題管道進行切割，然后重新進行焊接。在進行焊接的過程中，可以使用點焊的方式處理，保證新管道與之前管道的充分結合。并在焊接處理之后，使用專業的檢測設備對焊接的效果進行檢測，保證焊接位置的完善處理，尤其是焊趾角度的處理等。第三，要對壓力容器管道具體的使用環境進行保障，對所輸運的物質進行雜質的有效處理，減少各種雜質的影響，有效的保證管道的安全使用，穩定使用。

5 結語

文章對某企業在查找壓力鍋爐容器管道發生銹蝕泄漏原因的過程中，采用的試驗方法、分析過程以及結論和建議進行了分析，對相關的工作開展，提供了參考的方向。在進行管道泄漏的應對過程中，還要結合不同管道的使用特點，進行具體補救方案的實施，更好的保障壓力鍋爐容器管道的安全使用。