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江蘇容大材料腐蝕檢驗有限公司天津分公司
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| 煉化設(shè)備氫剝離檢測機構(gòu) |
煉化設(shè)備氫剝離檢測機構(gòu)
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氫剝離是：由于制作反應(yīng)器本體材料的Cr-Mo鋼和堆焊層用的奧氏體不銹鋼具有不同的氫溶解度和擴散速度,導(dǎo)致使用過程在堆焊層過渡區(qū)的堆焊層側(cè)出現(xiàn)很高的氫濃度,由于母材和堆焊層材料的線膨脹系數(shù)差別較大，造成界面上存在著相當(dāng)可觀的殘余應(yīng)力；加上堆焊層界面處的冶金因素影響（由于制造中焊后熱處理，在境界層上受到析出的碳化物形態(tài)及可能形成沿融合層生長的粗大結(jié)晶的影響等）造成剝離.
防止堆焊層氫致剝離的對策：
1、降低界面上的氫濃度；
2、減輕殘余應(yīng)力；
3、設(shè)法使堆焊層熔合線附近的組織具有較低的氫脆敏感性；
4、 嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，盡量避免非計劃的緊急停車；
5、在正常停工時應(yīng)采取能使氫盡可能從器壁內(nèi)釋放出去的停工條件。& C- z" T$ g7 m! }
防止氫脆的對策;不僅要有正確的設(shè)計與選材，而且與正確的制造工藝和正確的操作維護關(guān)系極大。對常規(guī)21/4Cr-1Mo鋼的防護措施 抗拉強度Rm≤690MPa;屈服強度Rel≤620MPa;硬度≤220HB.從結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)盡量減少應(yīng)變幅度（如構(gòu)件與母材作成一體結(jié)構(gòu)，降低熱應(yīng)力，避免應(yīng)力集中等）;制造中應(yīng)充分消除殘余應(yīng)力，使負(fù)荷應(yīng)力降低。并通過無損檢測消除宏觀缺陷等。其實，涉及到的學(xué)問實在是太多了，包括熱處理工藝?yán)褂眉逾C鋼，焊接工藝等等
基于ASTM G146-01關(guān)于熱壁加氫反應(yīng)器堆焊層與基材之間抗氫致剝離特性的試驗方法和試驗程序，包括試樣尺寸確定、熱處理、超聲檢測、清洗、除氣、壓力試驗、充氫、試塊切割、金相檢測等。
熱壁加氫反應(yīng)器在使用一定時間后，檢測發(fā)現(xiàn)制造時結(jié)合良好的堆焊層發(fā)生與主體局部分離的現(xiàn)象,稱之為堆焊層的剝離。 剝離發(fā)生的原因，目前比較一致的觀點是：在高溫高壓條件下操作所吸收的氫，在停工時冷卻過程中會在基材與堆焊層界面上積存（該界面金相組織比較粗大，且伴生部分σ相或馬氏體組織），氫濃度較高。另外，基材與堆焊層的熱膨脹系數(shù)相差較大，熱應(yīng)力相應(yīng)較大。氫和應(yīng)力的綜合作用容易誘發(fā)剝離。反應(yīng)器基材與堆焊層界面間的剝離現(xiàn)象，本質(zhì)上也是一種氫脆（氫致裂紋），宏觀下是沿晶界層發(fā)展的，屬于兩種不同材質(zhì)在晶界面上因殘留氫而引起的氫脆開裂。 影響抗剝離性能的因素是多方面的，許多機理仍在探索之中，因此，該試驗研究目前在國內(nèi)外都是一個重點方向。 |
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