不銹鋼換熱器管的老化本質(zhì)是材料在長期服役中發(fā)生微觀組織退化與性能衰減。老化程度受溫度、應(yīng)力、介質(zhì)腐蝕性三大關(guān)鍵因素控制。
1、高溫組織劣化加速老化
碳化物粗化:316L不銹鋼在>500℃持續(xù)運(yùn)行時(shí),晶界析出鏈狀碳化物(Cr??C?為主),導(dǎo)致韌性下降40%,管壁蠕變鼓包風(fēng)險(xiǎn)升高。超超臨界機(jī)組用HR3C耐熱鋼(>600℃)運(yùn)行12萬小時(shí)后,晶界第二相顆粒粗化合并,形成黑色孔洞,承壓能力銳減
相變脆化:TP347H鋼在焊接熱影響區(qū)發(fā)生σ相轉(zhuǎn)變(FeCr金屬間化合物),硬度提升50%,沖擊韌性趨近于零,易突發(fā)脆性開裂。
2、應(yīng)力腐蝕協(xié)同老化
氯離子+拉應(yīng)力:導(dǎo)致穿晶型應(yīng)力腐蝕裂紋
堿液濃縮:晶間腐蝕網(wǎng)狀開裂
?硫化物滲透:氫致開裂(HIC)
要想不銹鋼換熱器管的使用壽命延長,應(yīng)管控溫度(不超過500℃),?介質(zhì)凈化(循環(huán)水Cl?濃度控制在≤30ppm)、?應(yīng)力釋放(焊接后實(shí)施920℃±10℃固溶處理),通過這些操作可使用長達(dá)20年以上。