過熱蒸汽爐對流管彎頭焊縫腐蝕原因分析ppt課件

1、9 0 端 視 圖5341 2出 口入 口l彎頭失效形貌的宏觀分析彎頭失效形貌的宏觀分析l母材及焊縫的材質(zhì)分析母材及焊縫的材質(zhì)分析l腐蝕損壞緣由分析腐蝕損壞緣由分析l結(jié)論結(jié)論l建議建議l1. 彎頭的宏觀腐蝕形貌分析 與與1 1號彎頭銜接的對流管入口端的腐蝕減薄形貌號彎頭銜接的對流管入口端的腐蝕減薄形貌典型彎頭內(nèi)外表腐蝕形貌典型彎頭內(nèi)外表腐蝕形貌 1號彎頭內(nèi)外表腐蝕形貌號彎頭內(nèi)外表腐蝕形貌 1 1號彎頭出口端內(nèi)外表腐蝕形貌號彎頭出口端內(nèi)外表腐蝕形貌1 1號彎頭出口端內(nèi)側(cè)外表腐蝕形貌號彎頭出口端內(nèi)側(cè)外表腐蝕形貌1 1號彎頭出口端環(huán)焊縫腐蝕形貌號彎頭出口端環(huán)焊縫腐蝕形貌 3 3號彎頭內(nèi)外表腐蝕形貌號

2、彎頭內(nèi)外表腐蝕形貌 3 3號彎頭近出口端內(nèi)外表腐蝕形貌號彎頭近出口端內(nèi)外表腐蝕形貌 4 4號彎頭內(nèi)外表腐蝕形貌號彎頭內(nèi)外表腐蝕形貌 4 4號彎頭內(nèi)外表出口端腐蝕形貌號彎頭內(nèi)外表出口端腐蝕形貌 4 4號彎頭內(nèi)外表出口端環(huán)焊縫腐蝕形貌號彎頭內(nèi)外表出口端環(huán)焊縫腐蝕形貌 5 5號彎頭內(nèi)外表腐蝕形貌號彎頭內(nèi)外表腐蝕形貌 5 5號彎頭內(nèi)外表端部腐蝕形貌號彎頭內(nèi)外表端部腐蝕形貌 5 5號彎頭內(nèi)外表端部腐蝕形貌號彎頭內(nèi)外表端部腐蝕形貌二、母材及焊縫的材質(zhì)分析二、母材及焊縫的材質(zhì)分析1. 1. 材質(zhì)化學(xué)成分分析材質(zhì)化學(xué)成分分析 母材及焊縫部位材質(zhì)成分母材及焊縫部位材質(zhì)成分 成 分 類 別元 素 含 量%CSiM

3、nPS規(guī)范規(guī)定母材0.320.350.300.800.0350.035焊絲0.090.731.350.0090.010理化分析母材0.190.260.580.0180.015焊縫0.090.480.910.0150.0101 母材組織彎頭母材F+P 2 2母材部分珠光體有球化傾向時間緣由母材部分珠光體有球化傾向時間緣由 3焊縫最外層金屬的魏氏體組織焊縫最外層金屬的魏氏體組織 4 4熱影響區(qū)的部分相變區(qū)熱影響區(qū)的部分相變區(qū) 5熱影響區(qū)的完全相變區(qū)熱影響區(qū)的完全相變區(qū)3. 3. 資料硬度測定資料硬度測定 彎頭序號1345位 置內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)母 材17819610813115214

4、4140141焊 縫進(jìn)口處206182152148143145出口處2251731552062001. 1. 腐蝕類型判別腐蝕類型判別 彎頭減薄的緣由是電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕及水的沖蝕作用引起的。2. 2. 腐蝕機(jī)理腐蝕機(jī)理 純真水腐蝕：純真水腐蝕：3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 溶解氧腐蝕： 陰極反響 O2 + 2H2O + 4e4OH- 陽極反響 Fe - 2e Fe2+ 3. 3. 影響氧腐蝕的要素影響氧腐蝕的要素 爐水中溶解氧的濃度爐水中溶解氧的濃度 爐水的爐水的pHpH值值 水流速度的影響水流速度的影響 4. 4. 彎頭中壓力、流速變化對腐蝕的影響彎頭中壓力、流速變化對

5、腐蝕的影響 1800 1800彎頭壓力和流速分布規(guī)律定性分彎頭壓力和流速分布規(guī)律定性分析析A低速高壓區(qū)(a)C高速低壓區(qū)KD內(nèi)外(b)KB5. 5. 焊縫腐蝕穿孔的緣由焊縫腐蝕穿孔的緣由 1 1焊縫的電極電位要比母材低焊縫的電極電位要比母材低5 510mV10mV； 2 2鍋爐水的電導(dǎo)率非常低，陰、陽極鍋爐水的電導(dǎo)率非常低，陰、陽極之間歐姆壓降較之間歐姆壓降較 大，呵斥焊縫處的腐蝕電流密度遠(yuǎn)大，呵斥焊縫處的腐蝕電流密度遠(yuǎn)大于彎頭及對流大于彎頭及對流 管的電流密度；管的電流密度； 3 3焊縫銜接本身組成了大陰極、小陽焊縫銜接本身組成了大陰極、小陽極的腐蝕構(gòu)造。極的腐蝕構(gòu)造。 6. 6. 環(huán)焊縫周

6、向腐蝕不均的緣由環(huán)焊縫周向腐蝕不均的緣由 1 1水流速度的差別；水流速度的差別； 2 2焊接時起弧與收尾位置的剩余焊接時起弧與收尾位置的剩余應(yīng)力的影響應(yīng)力的影響7. 7. 對流室上、下部彎頭腐蝕程度不同的緣由對流室上、下部彎頭腐蝕程度不同的緣由 經(jīng)處置的爐水中總氧含量很低，經(jīng)過經(jīng)處置的爐水中總氧含量很低，經(jīng)過在上部彎頭的腐蝕耗費(fèi)，隨水流至下部彎頭的在上部彎頭的腐蝕耗費(fèi)，隨水流至下部彎頭的剩余氧含量更低，因此下部彎頭的腐蝕作用減剩余氧含量更低，因此下部彎頭的腐蝕作用減弱弱 1. 1.導(dǎo)致彎頭腐蝕減薄的主要緣由是氧腐導(dǎo)致彎頭腐蝕減薄的主要緣由是氧腐蝕與爐水沖蝕共同作用的結(jié)果；蝕與爐水沖蝕共同作用的

7、結(jié)果； 2.同母材相比，焊縫電極電位較低，且面積又較小，構(gòu)成了大陰極、小陽極的腐蝕構(gòu)造，因此焊縫處腐蝕速度較快； 3. 3. 由于彎頭入口和出口處的流態(tài)不同，由于彎頭入口和出口處的流態(tài)不同，導(dǎo)致出口附近爐水中的溶解氧濃縮，從而引導(dǎo)致出口附近爐水中的溶解氧濃縮，從而引發(fā)吸氧腐蝕，再加上水流的沖擊作用致使彎發(fā)吸氧腐蝕，再加上水流的沖擊作用致使彎頭出口端比入口端腐蝕嚴(yán)重；頭出口端比入口端腐蝕嚴(yán)重； 4. 4. 由于水中微量的溶解氧已被對流室的由于水中微量的溶解氧已被對流室的上部爐管腐蝕耗盡，因此對流室下部彎頭腐上部爐管腐蝕耗盡，因此對流室下部彎頭腐蝕細(xì)微。蝕細(xì)微。 5. 除微觀和宏觀缺陷外，焊接剩余拉應(yīng)力是導(dǎo)致焊縫周向腐蝕不均的主要緣由。 鍋爐進(jìn)水要按照相應(yīng)規(guī)定進(jìn)展除氧，并嚴(yán)鍋爐進(jìn)水要按照相應(yīng)規(guī)定進(jìn)展除氧，并嚴(yán)峻控制爐水的峻控制爐水的pHpH值，使之滿足高壓鍋爐的水值，使之滿足高壓鍋爐的水質(zhì)要求。質(zhì)要求。 在彎頭與對流管組焊時，應(yīng)焊前預(yù)熱，并在彎頭與對流管組焊時，應(yīng)焊前預(yù)熱，并采用較小的焊接規(guī)范；防止在彎頭的內(nèi)、外采用較小的焊接規(guī)范；防止在彎頭的內(nèi)、外側(cè)面附近起弧和收尾，以盡可以地減少焊接