液氨管道不锈钢三通开裂失效分析

刘天佐

摘 要：本文针对液氨管道不锈钢三通出现开裂问题，进行了一系列理化试验，包括拉伸、金相、扫描电镜观察等，最终确定此次裂纹开裂性质为应力腐蚀裂纹，造成三通开裂的主要原因是该三通未进行固溶处理，且运行环境中存在Cl等腐蚀性元素，而三通材质中P含量过高，Cr含量过低促进了应力腐蚀裂纹的萌生和扩展。

关键词：液氨管道；不锈钢三通；应力腐蚀裂纹；失效分析

中图分类号：TQ53 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0072-03

1 概述

某电厂氨区液氨管道不锈钢三通发生开裂泄漏，不锈钢三通规格为Φ108×4mm，材质为SA-213TP304H，运行介质为氨蒸汽，运行温度约200℃，运行压力小于1MPa，运行时间约15000h。

2 检验内容

2.1 宏观检查

对发生开裂的不锈钢三通进行宏观检查，宏观照片及取样位置示意图如图1所示。

宏观检查发现，三通本体两侧各有一条裂纹，一侧裂纹长约90mm，另一侧裂纹长约55mm，两条裂纹形态均为平直型，裂纹开口较小，没有明显的宏观塑性变形。三通外表面腐蚀不明显，但剖开后发现内表面有较多的腐蚀产物。

2.2 化学成分分析

对不锈钢三通取样钻取铁屑，利用PerkinElmer Optima210 0DV电感耦合等离子体发射光谱仪和C、S分析仪，依据GB/T 20123-2006《钢铁 總碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法》及GB/T 223《钢铁及合金化学分析方法》进行化学成分分析，成分分析结果见表1。

化学成分结果表明，三通取样的C含量低于GB5310-2008中对07Cr19Ni10（TP304H）钢C含量规定的下限值，但仍在允许的偏差范围内，而P含量高于标准规定的上限值，Cr含量低于规定的下限值，P和Cr的含量已超出标准允许的偏差范围。……