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氢气输送用304不锈钢管开裂原因实验分析

来源： | 发布日期：2023-11-28 阅读量：1000次

氢气是一种高危险气体，具有易燃易爆性和一定的毒性。因此，氢气输送的安全问题备受关注。当氢气管道与其他管道平行敷设时，一般布置在外侧并在上层；架空敷设时，与其他热力管道的净距应不小于250 mm。由于氢气的着火能量低、与空气和氧混合燃烧和爆炸极限宽、燃烧速度快等特点，所以在生产和使用过程中的燃烧、爆炸问题应特别注意。一旦发生泄漏或起火，造成的后果将是无法估量的。

为了确保氢气管道的安全运行，需要对其进行定期检验。经过多年的全面检验，发现该管道多处部位存在裂纹。通过对裂纹进行开裂分析，可以判断出氢气管道的腐蚀情况以及可能的原因。

通过宏观检查，发现防腐层整体完好，部分区域有破损。纵向切开管道后，发现管内壁附着黑色腐蚀产物，呈块状分布。这表明输送的氢气中存在腐蚀性介质。

通过金相分析，可以判断管道微观组织是否异常。采用扫描电子显微镜和电子能谱仪，分析裂纹情况及腐蚀产物成分。通过力学性能测试(拉伸试验与硬度测试),判断管通机械性能是否劣化。

结果表明，304不锈钢管未发生材质劣化。但是靠近焊缝区域的微观组织粗大，并存在少量马氏体组织。此外，管道内表面存在明显的腐蚀产物、裂纹和点蚀坑。这些腐蚀产物中存在明显S元素，推断氢气输送介质中存在硫化物。裂纹发源于管道内表面，主要分布在焊缝附近，少量分布在非焊缝区域。
结合裂纹形貌及腐蚀产物特征，可以判断304不锈钢管开裂系硫化物应力腐蚀导致。

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