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　　304不銹鋼（0Crl8Ni9）以其耐熱和耐腐蝕的性能以及低廉的價格而得到廣泛的應(yīng)用。但因其焊接性能差而影響使用效果和使用范圍。廣州珠江化工集團(tuán)有限公司廣州溶劑廠的甲醛冷卻器就是304不銹鋼材質(zhì)的不可拆螺旋板冷卻器，使用不久就出現(xiàn)焊縫腐蝕穿漏。下面分析焊縫腐蝕的原因和冷卻器的選擇。
　　1焊縫的滲漏現(xiàn)象廣州溶劑廠有一套甲醛的一、二塔甲醛冷卻器均選用不可拆纈旋板冷卻器，其中一塔為兩個冷卻器串聯(lián)，材質(zhì)均為304不銹鋼。使用一段時間后，我們發(fā)現(xiàn)一塔第一冷卻器蜾旋板端的焊縫有甲醛滲出，在滲出點有不少聚甲醛積聚，且滲出點越來越多，冷卻器的下端面甚至有甲醛液滴落，影響周圍環(huán)境。
　　2焊縫腐蝕原因分析甲醛溶液中甲醛含量大約為37 %45%，甲酸一般都小于0.015%，得⑴304不銹鋼能夠滿足耐甲醛腐蝕的條件。不過焊接后不銹鋼就發(fā)生了很大的變化，耐蝕性能大大降低，加上微量甲酸的存在，焊縫腐蝕就變得嚴(yán)重起來。
　　1.1晶間腐蝕晶間腐蝕是沿晶粒的邊緣或晶界附近發(fā)生，由表面開始，由局部電池反應(yīng)，在晶界附近直接地進(jìn)行腐蝕。304不銹鋼屬奧氏體不銹鋼，它含有較高的碳（約0.08%），而且不含鈦，在焊接時易形成固溶區(qū)和敏化區(qū)。晶間腐蝕的發(fā)生，就是由于在晶界首先發(fā)生碳的聚集，而后碳與鉻形成碳化鉻，于是靠近晶界處的鉻作為碳化物被固定，不能再起到阻止腐蝕的作用，晶界兩側(cè)固溶體就出現(xiàn)貧鉻帶。這些晶界相對于周圍晶粒本體而言，它們是陽極，在表面存在腐蝕介質(zhì)（電解質(zhì)）時，腐蝕便由晶界產(chǎn)生而向內(nèi)發(fā)展，使不銹鋼焊縫損壞失效。甲醛冷卻器中甲酸是引起鉻鎳不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕的介質(zhì)，它加速了焊縫的的腐蝕。從蠊旋板端的焊縫表面可以看到，甲磨一側(cè)的焊縫有許多滲漏點，而冷卻水側(cè)卻沒有。
　　2.2焊接應(yīng)力降低焊接區(qū)域的耐油性304不翻的導(dǎo)規(guī)鍵，娜脹系數(shù)大，在糊謝培融金屬池的溫度篼于基體的溫度，凝固時，原篼溫的德融金屬收縮，產(chǎn)生很高的拉伸應(yīng)力。在電解質(zhì)中，金屬所受應(yīng)力高低不同將會產(chǎn)生應(yīng)力電池，高應(yīng)力狀態(tài)的部位成為陽極，而低應(yīng)力狀態(tài)的部位成為陰極。這樣就加劇了焊縫的腐蝕。
　　由于縹旋板冷卻器制造完畢后很難再做熱處理，因此無法消除晶間腐蝕和應(yīng)力電池腐蝕。
　　2.3焊接熱裂紋如上面所述，奧氏體的導(dǎo)熱性差，熱膨脹系數(shù)大，且螺旋板端的兩條嫌旋角焊纏相距非常接近，焊接后焊縫凝固收縮引起的拉應(yīng)力很大，很可能影響到相鄰的焊縫，產(chǎn)生焊接熱裂紋。電解質(zhì)滲人裂紋中，發(fā)生縫隙腐蝕，使焊縫的耐蝕性迅速下降。
　　2.4使用度我們在現(xiàn)場觀察到，一塔的第一冷卻器滲漏嚴(yán)重，而第二冷卻器有5個滲漏點，二塔冷卻器只有2個滲漏點。一塔的第一冷卻器中甲酸液溫度在60~84C之間，第二冷卻器的溫度在40~651之間，二塔冷卻器溫度一般不高于451C，說明冷卻器焊縫的腐蝕與溫度有很大關(guān)系。另外，Cr-Ni不楚紀(jì)正�；�工過程動態(tài)仿真軟件的一般結(jié)構(gòu)。計算機(jī)仿真，葛海燕，鐘崴等�；�工過程仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)范式。計算機(jī)工王陪新，煉油長芳烴抽提裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。南京工裎學(xué)院學(xué)邱繼英，紀(jì)玉波，冷英男，賈金源，化工仿真工藝流程圖繪制平臺的設(shè)計與實現(xiàn)，撫順石油學(xué)院學(xué)報，2001.6，53-56.曾勇，石化裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)，計算機(jī)仿真，2003.8，94（上接第67頁）誘鋼的甲酸腐蝕圖可以看到，當(dāng)溫度大于70t時，微量的甲酸都會對不銹鋼造成較大的腐蝕。甲醛溶液中濃度小于0.015%的甲酸對304不銹鋼的腐蝕可能還不會太大，但當(dāng)溫度大于70C時對其焊縫的腐蝕卻相當(dāng)致命。
　　2.5材料問題本來304不銹鋼應(yīng)是0Crl8Ni9，但有的冷卻器廠家卻用lCrl8Ni9（302）代替。由于材料中有更多的碳，正如上面第1點所說，更容易發(fā)生晶間腐蝕。
　　3權(quán)宜的維修方法以前出現(xiàn)這種滲漏情況，我們曾試圖補(bǔ)焊。但一經(jīng)燒焊，周邊的焊縫立刻裂開，無法再補(bǔ)下去。后來我們用不銹鋼板蓋住整個螺旋板兩端，在周邊燒焊，因為冷卻水程一般不發(fā)生穿漏，不用擔(dān)心甲醛與冷卻水竄混。這樣可以在一定程度上延長冷卻器的壽命。
　　4甲醛冷卻器的選擇甲醛冷卻器，特別是一塔第一冷卻器的選擇，筆者認(rèn)為以下兩個類型較合適，宜根據(jù)實際情況加以考慮。
　　第一，螺旋板冷卻器傳熱效率高，運(yùn)行可靠性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊可靠，溫差要求低，流體阻力小，且具有一定的自潔能力，所以該類冷卻器應(yīng)是可選。只是在材質(zhì)上應(yīng)考慮使用低碳的304L或316L等焊接性能好的不銹鋼。當(dāng)然，這些不銹鋼材價格比304貴。
　　第二，板式冷卻器也是一種結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行可靠的冷卻器，同時它的板與板間采用密封墊片，不用焊接，避免焊縫腐蝕引起的冷卻器破壞。所以選用304不銹鋼材質(zhì)可以滿足甲醛冷卻器的使用要求。另外，板式冷卻器板可以沖壓成各種凹凸形狀的板面，使里面的流體都處于湍流狀態(tài)，因此傳熱效率很篼，也有一定的自潔能力；而且板式冷卻器容易加工成較大面積的冷卻器，也可通過換熱板的不同拼裝型式得到所需的流通面積，能滿足各種不同要求。缺點是板間距離小，當(dāng)冷卻水溫升到50~60C時，水中的Ca2+、+等離子容易結(jié)成水垢，堵塞通道，影響換熱效果。所以要求使用較清潔和低硬度的冷卻水。還有一點要注意的是：在定購板式冷卻器時，一定要各廠家提供物料的性質(zhì)和流通量，以便讓廠家計算設(shè)計通道面積和形式。
　　5結(jié)論304不銹鋼材質(zhì)較差的焊接性能和甲醛溶液中存在甲酸，使甲醛冷卻器的焊縫容易受到腐蝕破壞而報廢。應(yīng)該選用沒有焊縫的板式冷卻器。

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