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排污阀阀体断裂原因分析

排污阀阀体断裂原因分析
众所周知:应力腐蚀开裂是材料在一定的介质条件和拉应力(残余应力、热应力或外加应力)共同作用下,所引起的一种破坏形式.这种破坏的过程大致是:首先在材料表面上产生腐蚀斑点,然后它们在应力和介质的联合作用下,逐渐连接而形成裂纹,并逐渐向材料内部侵袭,直至断裂.应力腐蚀开裂的断口具有明显的脆性特征,其断面上可见到腐蚀产物及氧化现象.因材料性质和介质条件的不同,应力腐蚀开裂可能是沿晶界的,也可能是穿晶的.

高压分离器中的反应产物为H2S,H2,H2O及烃类,其中的H2S,H2,H2O等产物单独或组合后都是腐蚀性介质.由于排污阀是间歇开关的,所以高压分离器中的反应产物H2S,H2,H2O等就会沿阀杆进入并存在于阀体的内表面处.高压分离器内的温度虽然不高(为40℃),但其压力却很高(为7.2MPa).排污阀关闭时,它和整个高压分离器受到相同的压力.该压力通过阀杆的作用,对带手柄这部分阀体产生很大的外加拉应力.同时在阀体上焊缝处也有残余应力(即焊接应力)存在.腐蚀介质和拉应力的共同作用,为应力腐蚀开裂提供了条件,另外,阀体断裂只发生在阀体上部靠近焊缝的一侧是和该阀体上部的材料组成和组织有很大关系.断裂处不锈钢等级相对较低,C的含量又超标;C含量高, Cr含量低使这部分的阀体材料耐腐蚀性下降.同时,断裂发生处也是焊缝的热影响区,该处组织晶粒较正常组织晶粒粗大,晶
粒粗大的材料应力腐蚀敏感性大.

综合环境、应力、材料、金相组织多方面因素的共同作用,排污阀体在其最薄弱的地方断裂.

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