板式換熱器應(yīng)力腐蝕破壞是一種較期危險的破壞模式

時間：2017-07-28作者：泰州市巨力液壓機械廠瀏覽：167

近年來，板式換熱器的低應(yīng)力破壞已引起國內(nèi)外熱交換器工作者較大的關(guān)注。它的嚴(yán)重性正是在于破壞發(fā)生在遠(yuǎn)**屈服極限的應(yīng)力狀態(tài)下。應(yīng)力腐蝕裂紋（SCC）就是低應(yīng)力破壞類型之一。某些情況下，在材料屈服極限的10左右：

〔1〕就可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕破壞。這種型式的裂紋常起始于細(xì)小裂紋，然后深深穿透材料，最后導(dǎo)致泄漏或斷裂。由于它發(fā)生在許多設(shè)計應(yīng)力范圍之內(nèi)，而且在使用過程中突然、無征兆地發(fā)生破裂，因此應(yīng)力腐蝕破壞被認(rèn)為是較其危險的一種破壞模式。

〔2〕表明了不銹鋼管應(yīng)力腐蝕破裂的嚴(yán)重狀況（裂紋的方向垂直于拉應(yīng)力方向）.

值得注意的是，應(yīng)力腐蝕裂紋只有在特定環(huán)境和拉伸應(yīng)力同時存在的條件下才會產(chǎn)生。產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的環(huán)境是一種中等侵蝕性環(huán)境，即發(fā)生應(yīng)力腐蝕時并沒有明顯的腐蝕跡象。所謂特定環(huán)境，是指不同的材料對環(huán)境具有不同的敏感性。

表明了氯離子和溶解氧在260℃水蒸汽中對18-8型不銹鋼（18Cr，8Ni加鈮）應(yīng)力腐蝕的綜合影響，試驗時試件應(yīng)力**過了材料的屈服限。從可見，在氧離子存在的狀況下，氯離子濃度僅僅幾個P.P.m就可能導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕。

氯離子和溶解氧在260℃水蒸汽中奧氏體不銹鋼在氯離子溶液中對18-8型不銹鋼（18Cr，8Ni加應(yīng)力腐蝕斷裂時間與溫度的關(guān)系（42Nb）應(yīng)力腐蝕的綜合效應(yīng)MgCl2溶液，323MPa應(yīng)力水平）像大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)一樣，升高溫度會加速裂紋效應(yīng)。

以上表明了溫度是影響奧氏體不銹鋼在氯離子溶液中斷裂時間的一個十分顯著的因素。

產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的應(yīng)力是靜態(tài)拉應(yīng)力，而不是動態(tài)循環(huán)載荷拉應(yīng)力。表明了應(yīng)力腐蝕裂紋垂直于拉應(yīng)力方向。當(dāng)拉應(yīng)力值高時，應(yīng)力腐蝕裂紋易于發(fā)生（見），門檻值應(yīng)力大約在屈服極限的10至70范圍內(nèi)。但是，由于應(yīng)力腐蝕裂紋與環(huán)境因素和溫度有關(guān)，因此，對于各種不同的使用條件，就很難確定一一對應(yīng)的門檻值應(yīng)力。已表明：降低拉伸應(yīng)力是防止應(yīng)力腐蝕破壞的一條有效途徑。不銹鋼的應(yīng)力腐蝕抗力列管式冷卻器往往是在壓力、溫度和環(huán)境因素組合的苛刻條件下工作，面臨著應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。由于應(yīng)力腐蝕裂紋是結(jié)構(gòu)在靜態(tài)拉伸應(yīng)力和某一環(huán)境條件同時存在的狀況下產(chǎn)生，消除或改變這兩個因素中的任何一個均可降低或消除對應(yīng)力腐蝕裂紋的敏感性。然而，環(huán)境因素往往難以改變，因此，在設(shè)計中，選擇合理結(jié)構(gòu)，設(shè)法降低拉應(yīng)力或使結(jié)構(gòu)保持壓應(yīng)力狀態(tài)是防止應(yīng)力腐蝕破壞的一條有效途徑。

對于固定式板式換熱器，一些結(jié)構(gòu)參數(shù)，如殼體直徑、管子規(guī)格和長度通常由工藝過程設(shè)計所選定，邊界支承條件根據(jù)密封和檢修要求確定。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，有兩個問題須要注意，這兩個方面將影響熱交換器的應(yīng)力狀態(tài)。如果處理得當(dāng)，將有效防止應(yīng)力腐蝕破壞。


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