不锈钢管无缝管质量保证

针对某化工企业使用的06Cr19Ni10奥氏体不锈钢换热管发生的腐蚀断裂现象，利用内窥镜检测手段，对断裂换热管进行了分析。发现不锈钢管管的断裂深度基本在4.6m到4.9m处，与结垢位置一致，且断裂面整齐，主要分布在管束外侧。换热管内壁存在腐蚀坑，且腐蚀面积很大，腐蚀部位变成深褐色。除此之外，换热管内壁在4.6m到4.9m存在沟槽，主要由于壳程温度高于管程，壳程伸长量大于管束，受拉力达到强度极限导致开裂破坏。经过综合分析，指出该不锈钢换热管开裂是在管壳程温差造成的拉应力与化学腐蚀共同作用下形成，并给出了相应的和改进措施。换热器广泛应用于现代石油、化工、冶金、供暖及电力等行业，主要通过控制温度以满足应用需求，保障生产。当换热器在腐蚀性环境下工作时，换热管一般选用奥氏体不锈钢。在运行过程中，换热器同时受到压力、温差及腐蚀性介质等因素的共同作用，易出现腐蚀开裂问题，轻则造成设备无法运行，重则停产，甚至造成人员伤亡。近年来，环保理念的，促进了社会对能源清洁利用的追求，进而加速了新型煤化工企业的发展。对煤化工企业而言，换热设备的平稳运行，对设备设计和企业稳定平稳运行至关重要。因此，对失效换热器及其零部件进行缺陷分析，查明其产生的原因，对于保证生产生活具有重要作用。

一种不锈钢管可在许多介质中具有良好的耐蚀性，但在另外某种介质中，却可能因化学稳定性低而发生腐蚀。所以说，一种不锈钢管不可能对所有介质都耐蚀。 金属的腐蚀，按机理可分为特理腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀三种。生活实际、工程实际中的金属腐蚀，绝大多数都属于电化学腐蚀。 不锈钢管的主要腐蚀形式有均匀腐蚀（表面腐蚀）、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀等。 均匀腐蚀是指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象。根据不同的使用情况对耐蚀提出不同的指标要求，一般可分为两大类： 1. 不锈钢管 指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢。腐蚀速率小于0.01mm/年的，认为是"完全耐蚀"；腐蚀速率小于0.1mm/年的，认为是"耐蚀"的。 2. 耐蚀钢 指在各种强烈腐蚀介质中能耐蚀的钢。 点腐蚀是指在金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微而分散发生高度的局部腐蚀，常见蚀点的尺寸小于1.00mm，深度往往大于表面孔径，轻者有较浅的蚀坑，严重的甚至形成穿孔。 缝隙腐蚀缝隙腐蚀是指在金属构件缝隙处发生斑点状或溃疡形的宏观蚀坑，这是局部腐蚀的一种。 晶间腐蚀是一种有选择性的腐蚀破坏，它与一般选择性腐蚀不同之处在于，腐蚀的局部性是显微尺度的，而宏观上不一定是局部的。 不锈钢管和碳钢的物理性能数据对比碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢管，而略低于奥氏体型不锈钢管；电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢管排序递增；线膨胀系数大小的排序也类似，奥氏体型不锈钢管 而碳钢小；碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢管有磁性，奥氏体型不锈钢管无磁性，但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性，可用热处理方法来这种马氏体组织而恢复其无磁性。

通过对新型奥氏体不锈钢管00Cr18Ni10N的热处理工艺试验，研究了不同固溶温度、冷却方式和保温时间对其组织性能的影响。结果表明，随着固溶温度的升高，00Cr18Ni10N钢晶粒变大，力学性能降低，塑性提高。随着保温时间的延长，拉伸强度、屈服强度和硬度都有所降低，断后伸长率略有提高，冲击韧性和断面收缩率变化并不显著。虽然冷却方式对其力学性能和晶粒大小的影响并不是很明显，但在1050℃淬火，采用水冷可以到达更好的综合性能。因此，00Cr18Ni10N钢采用1050℃固溶、保温1h后水冷的热处理工艺具有良好的组织和强韧性配合。奥氏体不锈钢管是不锈钢管的重要组成部分，产量约占不锈钢管总产量的65%～70%。由于它具有优良的耐腐蚀性，较好的力学性能和加工性能，广泛应用在各个领域。随着工业应用环境更加苛刻，传统奥氏体不锈钢管面临晶间腐蚀问题。不锈钢管晶间腐蚀是由于在一定受热条件下沿晶界析出Cr3C6碳化物，进而引起晶界区域贫铬所致，因而将钢中的碳含量降至溶解度极限以下（C<0.03%）是解决此问题的有效途径。随着冶金工业新技术的发展，发展的00Cr18Ni10N等超低碳奥氏体不锈钢管，因为较低C含量避免了晶间腐蚀现象的发生，其耐晶间腐蚀性能好，在不同温度和浓度的各种强腐蚀介质中均有良好的耐蚀性，冷变形、深冲压、切削性、可焊性都很好，在航空领域的系统部件上得到了应用。