什么原因钛螺旋板换热器的管板导致失效分析

1.管板材料

管板选用20R锻造，管板直径1.5m，管板厚度200mm。管板与管子的连接在胀接后进行焊接。钛螺旋板换热器管板一般存在多处裂纹，管板的裂纹比较会集在上半部。裂纹首要发生在管板与管束接头的空隙处。裂纹从管束向管板呈环形和径向扩展。

2、腐蚀介质

腐蚀性物质首要含有Fe，Al，C，S，Si，O和Cu。其间，Fe和Cu首要来源于钢自身。C和S衍生自油，O，Si和Al衍生自硅铝酸盐裂化催化剂。如果管板破裂，管中的油会进入裂缝并产生很大的腐蚀作用。

3、管板组织

钛螺旋板换热器的管板具有扁平的开裂，色彩为灰色，没有塑性变形，这是脆性开裂。裂缝起源于凹槽并以树枝状形状向外发散。尾部尖利，瞬断层带的微观开裂平整，外观清晰。裂纹的微观形状具有应力腐蚀开裂的典型形状特征。

4、开裂和腐蚀产品

用扫描电子显微镜对开裂进行扫描，显现其平面为开裂单元，在裂纹扩展带中，裂纹源于非搀杂物或晶粒中的一个硬点，开裂形状如河纹一样是从中心向周围区域扩展，短而弯曲，支流较少，连续扩展，管板的形状首要是树枝状分枝，裂纹尾部尖利；裂纹形状首要是由晶粒构成的，伴随着少数的沿晶，说明开裂接近应力腐蚀开裂。

5、应力腐蚀

当管板处于应力下时，金属表面上的缺点或搀杂物构成微裂纹源，而且孔表里的溶液不易对流和分散。因为裂缝中金属离子和氢离子的增加，为了坚持电中性，裂纹外的硫阴离子进入狭缝构成腐蚀性酸，使裂纹内部腐蚀以自催化方式继续。

钛螺旋板换热器的管板存在带状搀杂等缺点。因为温差应力、制作应力、工作应力和剩余应力的存在，管板中存在大量剩余的应力。腐蚀产品剖析表明，当管板出现裂纹时，管道中的油进入裂纹中，进一步加速了腐蚀。