案例一

　　介質(zhì)環(huán)境：浮頭式換熱器殼程介質(zhì)為含有丙烯腈、乙腈、HCN(0.6%wt)及其他有機(jī)物。

　　內(nèi)連接螺栓材料：35CrMoA(GB/T 3077)。

　　斷裂特征：螺栓中部無螺紋部位，斷口呈脆性斷裂特征

　　。

　　化學(xué)成分：分析表明，螺栓材料成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　金相分析：分析表明，螺栓的顯微組織為回火索氏體，為35CrMoA調(diào)質(zhì)處理后的正常組織。

　　硬度檢測：螺栓材料表面硬度符合標(biāo)準(zhǔn)要求(300~350HB)。

　　能譜分析：斷口富集了大量的C、N、O、Fe元素和微量的K、Na，(N主要來源于HCN)

　　。

　　結(jié)論：

　　1、螺栓材料本身是合格的，符合材料標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　2、但根據(jù)GB/T 《承壓設(shè)備損傷模式識別》在“氫氰酸致氫應(yīng)力開裂”一節(jié)中的建議(見下面的截圖)，該設(shè)備內(nèi)連接螺栓選用35CrMoA并不合適。

　　案例一更詳細(xì)的內(nèi)容見文獻(xiàn)：陳維, 侯寶成, 武法光. 丙烯腈生產(chǎn)中浮頭式換熱器螺栓斷裂失效分析[J]. 腐蝕與防護(hù), 2020， 41(8).

　　案例二

　　介質(zhì)環(huán)境：浮頭式換熱器殼程介質(zhì)為含有H2S和CO2的急冷水。

　　內(nèi)連接螺栓材料：1Cr18Ni9(即GB/T 1220中的S)。

　　斷裂特征：螺栓中部光滑部分出現(xiàn)斷裂，呈脆性斷裂特征

　　。

　　化學(xué)成分：

　　分析發(fā)現(xiàn)，螺栓中Cr實(shí)測含量偏低，低于標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1220下限值。

　　金相分析：

　　分析發(fā)現(xiàn)，晶界有大量碳化物析出，螺栓芯部還可見大量聚集態(tài)析出相，材料出現(xiàn)了敏化。

　　(固溶處理溫度偏低、時間偏短，碳化物未充分溶解所致)

　　硬度檢測：

　　螺栓邊緣起裂部位硬度*高，芯部硬度值也較高。

　　螺栓的整體硬度值明顯高于奧氏體不銹鋼規(guī)定值。

　　結(jié)論：

　　1、螺栓斷裂的原因?yàn)榫чg應(yīng)力腐蝕開裂。

　　2、材料中Cr含量偏低，組織發(fā)生敏化以及高硬度，導(dǎo)致螺栓抗應(yīng)力腐蝕能力下降。

　　3、在介質(zhì)中H2S(這個)、CO2(形成碳酸，降低pH，促進(jìn)螺栓陰極析氫)的聯(lián)合作用下，及在安裝應(yīng)力的共同作用下，螺栓發(fā)生沿晶應(yīng)力腐蝕開裂。

　　案例二更詳細(xì)的內(nèi)容見文獻(xiàn)：姜勇, 葛志強(qiáng), 陳佳棟. 浮頭式換熱器連接螺栓失效分析[J]. 2015, 36(7).

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