鉻鉬鋼基材本質(zhì)劣化
鉻鉬鋼基材受耐蝕層保護(hù),未與內(nèi)容物接觸,但高溫環(huán)境及氫原子擴(kuò)散機(jī)制,使其
產(chǎn)生回火脆性、氫脆化、高溫潛變及氫攻擊等本質(zhì)劣化機(jī)制
(1)回火脆性
鉻鉬鋼在350℃至550℃長(zhǎng)期使用時(shí),S、P、Sn等元素逐漸在晶界析出,而使韌
脆轉(zhuǎn)換溫度逐年上升,如此將造成韌脆轉(zhuǎn)化溫度往常溫移動(dòng),開(kāi)停機(jī)壓力變化
過(guò)程能容許之臨界瑕疵尺寸逐漸降低,微小裂縫即足以造成脆性破壞。在操作6
至7年后韌脆轉(zhuǎn)換溫度開(kāi)始逐漸上升。
為降低或延緩回火脆化發(fā)生,通常在材料冶金階段即須調(diào)整成分,充分降低S、P、Sn含量及配比,
并訂定嚴(yán)謹(jǐn)之開(kāi)爐升壓條件�;鼗鸫嘈詿o(wú)法以非破換檢測(cè)技術(shù)評(píng)估,
通常制造廠會(huì)提供材料實(shí)驗(yàn)參數(shù),依操作時(shí)數(shù)來(lái)評(píng)估韌脆轉(zhuǎn)換溫度。
(2)高溫潛變
法蘭熔接處于焊接熱影響區(qū),因高溫及應(yīng)力集中之因素,長(zhǎng)期使用后易生潛變
孔洞,潛變孔洞逐次串聯(lián)累積而成潛變裂縫。
(3)氫脆
擴(kuò)散至材料內(nèi)之氫原子佔(zhàn)據(jù)格隙位置而影響差排的滑動(dòng),造成材料之延性降低
,而在受力下造成局部之脆性破裂。氫脆問(wèn)題大部份發(fā)生在開(kāi)停爐過(guò)程,因熱
應(yīng)立及氫原子擴(kuò)散系數(shù)改變而發(fā)生,氫脆裂紋也常易發(fā)生于法蘭溝槽,內(nèi)組件
焊接處,殼體/插管焊接和殼體受力溝槽等應(yīng)力集中處,這是導(dǎo)源于焊接過(guò)程所
產(chǎn)生的殘留應(yīng)力和缺陷裂縫。
(4)氫攻擊
高溫環(huán)境中,氫原子擴(kuò)散進(jìn)入母材內(nèi)部后,與固溶于基地中的碳及碳化物作用
形成甲烷及脫碳的基地,甲烷累積造成之微孔隙及脫碳之基地使材料的強(qiáng)度降
低。其破損型態(tài)初期是先在材料內(nèi)部形成孔洞,后續(xù)發(fā)展再持續(xù)串聯(lián)成裂縫。
API941提供完整操作條件及材料對(duì)照曲線作為氫攻擊評(píng)估依據(jù),并提供氫攻擊
檢測(cè)方法及驗(yàn)證方式,然氫攻擊初期發(fā)展階段仍難以有效檢出。