不锈钢设备开裂

一个蒸汽的管箱  环缝出现这么多裂纹，哪位能帮我分析分析。谢谢。

第二张图是内部的？设备用了几年了？还是应该考虑焊接应力问题。

既然是蒸汽的管箱，不存在氢脆的可能，只能是考虑焊接应力问题了。

这个案例值得讨论下。
楼主先把参数补充完整下，设备材质、压力、温度、壁厚等，是换热器吗？还是只是一个类似蒸汽的分配台。是否存在疲劳工况？
存在这种裂纹，原因肯定是应力产生，既然是蒸汽，肯定不是低温脆裂了，那么应该从几个方面来分析：
1.材料。封头是采用热成型还是冷成型？是否按150规定做了恢复性能热处理？
2.焊接。是否焊接问题导致焊接残余应力过大？或者应焊后热处理未进行热处理？再或者应预热未进行焊前预热？
3.如果是蒸汽分配台，是否存在盲肠过长的情况？如果盲区过长，可能导致脉冲水击，此时脉冲水击产生的脉冲力是非常大的，蒸汽管道中有类似事故的发生。

才看见标题是“不锈钢设备”……
从图片上看怎么都不像不锈钢材质呀！这个材质有没有问题？

是不是材质有问题啊

【转帖】
焊接缺陷是影响焊接质量最直接的原因，而焊接裂纹作为最难解决的焊接缺陷之一，在焊管生产中时有出现。

焊接裂纹有横向裂纹和纵向裂纹两种，其中纵向裂纹为可见典型裂纹断口，带圆弧的光滑自由面，有时有氧化物，电子探针发现没其他夹杂物。预防措施为：

1冶金因素

控制焊缝中S、P、C含量，是提高抗裂性、减少结晶裂纹的有效措施。在焊管生产中，选择合适的焊丝、焊剂，有效控制其S、P、C含量，使减少焊缝纵向裂纹的有效措施。

2接头坡口形式

合适的焊接坡口是减少焊接裂纹的有效措施，当卷板较厚，板位控制难时会增加裂纹成形几率，提高对头质量，尽量使钢管在成型过程中产生较小的残余应力，能减少结晶裂纹。

3工艺因素

减少热输入，能在焊缝中形成较小晶粒尺寸组织；降低焊接速度，可以使晶粒的端部并列长大挤压在一起，避免偏析集中；此外宽焊缝相对窄焊缝能防止晶粒长大直接鹏在一起，避免偏析集中。

焊接横向裂纹，其走向垂直于焊缝，具有沿晶和穿晶特点，预防措施为：

1冶金方面

1）要保证板材优良的力学性能，保证强度和韧性要求，尽量减少钢中杂质；

2）尽量选用低氢和高强度、高韧性的焊接材料，选用合适的焊丝、焊剂匹配，严格清理焊丝和焊接区域，烘干焊剂。

2工艺方面

1）焊接线能量过大，会使近缝区晶粒粗大；线能量过小，会使热影响区淬硬，这些都导致横向裂纹产生，应选择合适的焊接线能量；

2）预热可降低冷却速度，有效防止横向裂纹产生；

3）焊后延缓冷却可使氢充分逸出，也能防止焊缝横向裂纹产生。

焊缝开裂的原因很多，有时不一定是温度造成的，比如加氢反应器，有氢脆现象发生，这就不是温度造成的。不同的母材材质，需要不同的焊接工艺，比如焊接参数，焊前预热及焊后缓冷等等。
1、冷裂纹一般在高强度钢焊后冷却过程中形成，也有延迟裂纹。多发生在热影响区和氢聚集的局部，有时延晶界扩展，有时穿越晶界。高、中碳钢和低、中合金钢的焊缝热影响区最易发生。方向并不一定是平行于焊缝的，悍趾裂纹（焊缝表面与母材交界处）肯定是平行于焊缝的；而焊道下裂纹，同时有平行或垂直于焊道的。
2、热裂纹100%都是延晶界开裂。低碳钢、奥氏体不锈钢、低合金钢都会产生热裂纹。热裂主要是结晶裂纹，此外还有多边化裂纹等等。
结晶裂纹：焊缝结晶过程中，由于凝固金属的收缩，液相金属不足，不能及时填充（冷却速度过快是原因之一），在拉应力的作用下沿晶界开裂。最常见是延焊缝中心方向开裂。
尽量在小刚度的条件下，选择正确的焊接次序，是防止热裂纹的重要措施。
2、另外，焊缝在焊接过程中或焊后，出现开裂的原因如下：应力（温升或稳降太快，就会产生应力）、拘束力、刚性、化学成分、焊缝予留的间隙，电流、焊道、母材清洁等。这些因素都可能是造成焊缝开裂的原因，有时是两种或以上因素共同导致的。影响焊缝热裂纹走向，我觉得最重要的是第一开裂点附近的晶界分布，决定了裂纹向哪个方向发展，有一定随机性的。但冷裂中的悍趾裂纹，就与这个关系不大了，是焊接金属收缩，将其与母材拉开。
以上供参考。

这种十有八九是，封头没有固溶。。应力腐蚀造成的~~~

封头外部是不是有保温，设备是不是间断性运行或者有长时间不用的情况，你们那地是不是临海或者下雨比较多或者空气比较湿润，有没有可能是cui造成的scc？？

yy风浪 发表于 2018-1-15 17:45
封头外部是不是有保温，设备是不是间断性运行或者有长时间不用的情况，你们那地是不是临海或者下雨比较多或 ...

这是其他人发的照片。

豆蔓 发表于 2018-1-14 09:21
这个案例值得讨论下。
楼主先把参数补充完整下，设备材质、压力、温度、壁厚等，是换热器吗？还是只是一个 ...

这是其他人发的照片，没说明具体的工况。

1、焊接应力未消除或不当、不彻底；
2、既然使用几年了，估计蒸汽品质也有问题——氯离子超标。
3、

当初的实际焊接工艺有问题

从照片基本可以判断，旋压封头没有做固溶处理，过渡段发生裂纹情况，不锈钢封头处理不好这种问题还是比较常见的。

看来开裂部位比较集中，不排除制造过程中组装焊接应力啊。

补充下工况条件，这是个釜式再沸器的管箱，管程走四公斤蒸汽，材质S30408，壁厚6mm，蒸汽为厂区工业蒸汽。现在还有另外一个工况平时在冷物料是，工厂会用循坏水通道管箱，这个循环水很脏颜色发黄，估计钢管管道里面的铁锈。现在管箱隔板以上的环缝都出现开裂，管箱隔板以下部分环缝不开裂。就此工况进行分析，目前在循环水和蒸汽冷凝水取了样，发现循环水存在不少的氯离子，冷凝水的槽内取得样有大量的氯离子，即使氯离子腐蚀，为什么环缝在隔板以上有裂纹隔板以下没裂纹

njtv 发表于 2018-1-16 13:56
这是其他人发的照片，没说明具体的工况。

补充下工况条件，这是个釜式再沸器的管箱，管程走四公斤蒸汽，材质S30408，壁厚6mm，蒸汽为厂区工业蒸汽。现在还有另外一个工况平时在冷物料是，工厂会用循坏水通道管箱，这个循环水很脏颜色发黄，估计钢管管道里面的铁锈。现在管箱隔板以上的环缝都出现开裂，管箱隔板以下部分环缝不开裂。就此工况进行分析，目前在循环水和蒸汽冷凝水取了样，发现循环水存在不少的氯离子，冷凝水的槽内取得样有大量的氯离子，即使氯离子腐蚀，为什么环缝在隔板以上有裂纹隔板以下没裂纹

裂纹形状是比较典型的应力腐蚀裂纹。结构中应力多大，溶液中离子浓度多少，介质温度多高就一定产生应力应力腐蚀，是没有定量判据的，隔板上下条件存在差距，因此可以造成一边产生裂纹，一边没事。

我觉得焊接方面是个问题，看第二个图片焊缝两侧的飞溅物都没清除啊，设备内表面的颜色是水垢还是铁离子污染的铁锈？