一、管板材料。
管板采用20R鑄造,管板直徑1.5m,管板厚度200mm。管板與管子的連接在脹接后進行焊接。螺旋板式換熱器的管板一般存在多處裂紋,管板的裂紋比較會集在上半部。裂紋主要發生在管板與管束接頭的空隙處。裂紋從管束向管板呈環形和徑向擴展。
二、開裂和腐蝕產物。
用掃描電子顯微鏡對開裂進行掃描,顯現其平面為開裂單元,在裂紋擴展帶中,裂紋源于非夾雜物或晶粒中的一個硬點,開裂形狀如河紋一樣是從中心向周圍區域擴展,短而曲折,支流較少,接連擴展,螺旋板式換熱器的管板的形狀主要是樹枝狀分枝,裂紋尾部尖利;裂紋形狀主要是由晶粒構成的,伴隨著少數的沿晶,說明開裂挨近應力腐蝕開裂。
三、應力腐蝕。
當管板處于應力下時,金屬表面上的缺陷或夾雜物構成微裂紋源,而且孔內外的溶液不易對流和擴散。因為裂縫中金屬離子和氫離子的增加,為了保持電中性,裂紋外的硫陰離子進入狹縫構成腐蝕性酸,使裂紋內部腐蝕以自催化方式持續。
四、腐蝕介質。
腐蝕性物質主要含有Fe,Al,C,S,Si,O和Cu。其間,Fe和Cu主要來源于鋼本身。C和S衍生自油,O,Si和Al衍生自硅鋁酸鹽裂化催化劑。假如管板破裂,管中的油會進入裂縫并產生很大的腐蝕作用。
五、管板安排。
管板具有扁平的開裂,顏色為灰色,沒有塑性變形,這是脆性開裂。裂縫起源于凹槽并以樹枝狀形狀向外發散。尾部尖利,瞬斷層帶的微觀開裂平坦,外觀清晰。裂紋的微觀形狀具有應力腐蝕開裂的典型形狀特征。