金屬軟管：金屬軟管開裂原因及預(yù)防措施

金屬軟管開裂原因及預(yù)防措施

1.概述

該裝置有三個氣化器，每個氣化器有四個工藝燃燒器。燃燒器冷卻水進出口管道由金屬軟管連接，提高了維護效率。金屬軟管運行一定時間后發(fā)生泄漏，嚴(yán)重制約生產(chǎn)。規(guī)格為DN50mm、PN10 MPa、壁厚4mm、長度3m的波紋金屬軟管24根。波紋管按GB/T14525—1993制造，所用材料包括:松套法蘭304、管口304、鋼絲網(wǎng)1Cr18Ni9和波紋管0Cr18Ni9。波紋金屬軟管內(nèi)的介質(zhì)是脫鹽水，管外是大氣。波紋金屬軟管覆蓋有不銹鋼絲網(wǎng)，末端與連接管焊接，但波紋金屬軟管與連接管的焊接部位沒有得到有效保護。工作溫度為常溫，工作壓力為2.1兆帕。

2.波紋金屬軟管損壞原因分析；

1）由于環(huán)境因素，奧氏體不銹鋼對氯離子的應(yīng)力腐蝕很敏感，而金屬軟管在潮濕的大氣中工作，可能會因氯離子而造成應(yīng)力腐蝕失效。由于氯離子的作用，網(wǎng)狀鋼絲中出現(xiàn)大量的點蝕坑和應(yīng)力腐蝕開裂，相當(dāng)一部分鋼絲斷裂，部分鋼絲產(chǎn)生點蝕坑，造成有效截面減小。剩余鋼絲的強度不足以承受波紋管的內(nèi)壓，造成鋼絲網(wǎng)大面積斷裂（實際上是整體的一根鋼絲斷裂），造成內(nèi)部波紋管失去鋼絲網(wǎng)的保護和軸向伸長的約束，波紋管過度彎曲，造成波紋管與螺紋接頭焊接的薄弱部位過載斷裂。鋼絲上的氯離子來自含有大量氯離子的潮濕大氣，造成鋼絲大量點蝕坑和應(yīng)力腐蝕開裂。

2）材料的冶煉質(zhì)量和顯微組織不符合要求。通過對鋼絲網(wǎng)的成分和金相組織分析，表明該批鋼絲網(wǎng)的鋼絲在產(chǎn)品規(guī)格上不屬于1Cr18Ni9，鉻含量低，鎳含量明顯低，錳含量高。雖然鋼絲的金相分析表明屬于奧氏體單一組織，但這種成分的不銹鋼不是常用的鉻鎳奧氏體不銹鋼，而是屬于非標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼；不銹鋼波紋管的材質(zhì)是0Cr18Ni9，也就是304不銹鋼。波紋管本體（包括管端）的焊接未發(fā)現(xiàn)氯離子應(yīng)力腐蝕。實踐證明，在與網(wǎng)套管相同的外部環(huán)境中，波紋管不存在應(yīng)力腐蝕斷裂。

3）焊接因素，焊接位置存在嚴(yán)重缺點，會進一步促進裂紋的產(chǎn)生和擴展。波紋管外表層有一部分斷口被擠壓擦傷，中間有明顯的樹枝狀疏松斑。波紋管的焊接質(zhì)量不好，存在氣孔和樹枝狀疏松等缺點，下降了壁厚的有效面積。

3.預(yù)防措施

1）為了解決金屬軟管的應(yīng)力腐蝕失效問題，建議將鋼絲網(wǎng)材料由1Cr18Ni9改為UNS434（國產(chǎn)品牌1Cr17Mo）鐵素體不銹鋼，波紋管管體材料由0Cr18Ni9改為UNS316（國產(chǎn)品牌0Cr17Ni12Mo2）。材料中的鉬能抵抗點蝕，應(yīng)力腐蝕開裂的發(fā)生和發(fā)展緩慢。同時，嚴(yán)格控制波紋管的焊接質(zhì)量，加強對波紋管和連接管焊接部位的有效保護，有效避免安裝過程當(dāng)中的損壞。

2）應(yīng)建立定期檢驗制度，對所有軟管進行檢驗，斷線檢驗是檢驗的注意點。如果斷絲過多，應(yīng)酌情進行水壓試驗或更換。

4.影響

通過采取上述措施，各項運行參數(shù)穩(wěn)定，滿足工藝指標(biāo)，完全可以滿足生產(chǎn)需要，為公司“穩(wěn)定、長期”的運行奠定了堅實的基礎(chǔ)。