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氫氣輸送用304不銹鋼管開裂原因?qū)嶒灧治?
來源： | 發(fā)布日期：2023-11-28
氫氣是一種高危險氣體，具有易燃易爆性和一定的毒性。因此，氫氣輸送的安全問題備受關(guān)注。當(dāng)氫氣管道與其他管道平行敷設(shè)時，一般布置在外側(cè)并在上層；架空敷設(shè)時，與其他熱力管道的凈距應(yīng)不小于250 mm。由于氫氣的著火能量低、與空氣和氧混合燃燒和爆炸極限寬、燃燒速度快等特點，所以在生產(chǎn)和使用過程中的燃燒、爆炸問題應(yīng)特別注意。一旦發(fā)生泄漏或起火，造成的后果將是無法估量的。

為了確保氫氣管道的安全運行，需要對其進行定期檢驗。經(jīng)過多年的全面檢驗，發(fā)現(xiàn)該管道多處部位存在裂紋。通過對裂紋進行開裂分析，可以判斷出氫氣管道的腐蝕情況以及可能的原因。


通過宏觀檢查，發(fā)現(xiàn)防腐層整體完好，部分區(qū)域有破損。縱向切開管道后，發(fā)現(xiàn)管內(nèi)壁附著黑色腐蝕產(chǎn)物，呈塊狀分布。這表明輸送的氫氣中存在腐蝕性介質(zhì)。

通過金相分析，可以判斷管道微觀組織是否異常。采用掃描電子顯微鏡和電子能譜儀，分析裂紋情況及腐蝕產(chǎn)物成分。通過力學(xué)性能測試(拉伸試驗與硬度測試),判斷管通機械性能是否劣化。


結(jié)果表明，304不銹鋼管未發(fā)生材質(zhì)劣化。但是靠近焊縫區(qū)域的微觀組織粗大，并存在少量馬氏體組織。此外，管道內(nèi)表面存在明顯的腐蝕產(chǎn)物、裂紋和點蝕坑。這些腐蝕產(chǎn)物中存在明顯S元素，推斷氫氣輸送介質(zhì)中存在硫化物。裂紋發(fā)源于管道內(nèi)表面，主要分布在焊縫附近，少量分布在非焊縫區(qū)域。
結(jié)合裂紋形貌及腐蝕產(chǎn)物特征，可以判斷304不銹鋼管開裂系硫化物應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致。