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304不銹鋼（0Crl8Ni9）以其耐熱和耐腐蝕的性能以及低廉的價格而得到廣泛的應用。但因其焊接性能差而影響使用效果和使用范圍。廣州珠江化工集團有限公司廣州溶劑廠的甲醛冷卻器就是304不銹鋼材質的不可拆螺旋板冷卻器，使用不久就出現焊縫腐蝕穿漏。下面分析焊縫腐蝕的原因和冷卻器的選擇。
1焊縫的滲漏現象廣州溶劑廠有一套甲醛的一、二塔甲醛冷卻器均選用不可拆纈旋板冷卻器，其中一塔為兩個冷卻器串聯，材質均為304不銹鋼。使用一段時間后，我們發現一塔第一冷卻器蜾旋板端的焊縫有甲醛滲出，在滲出點有不少聚甲醛積聚，且滲出點越來越多，冷卻器的下端面甚至有甲醛液滴落，影響周圍環境。
2焊縫腐蝕原因分析甲醛溶液中甲醛含量大約為37 %45%，甲酸一般都小于0.015%，得⑴304不銹鋼能夠滿足耐甲醛腐蝕的條件。不過焊接后不銹鋼就發生了很大的變化，耐蝕性能大大降低，加上微量甲酸的存在，焊縫腐蝕就變得嚴重起來。
1.1晶間腐蝕晶間腐蝕是沿晶粒的邊緣或晶界附近發生，由表面開始，由局部電池反應，在晶界附近直接地進行腐蝕。304不銹鋼屬奧氏體不銹鋼，它含有較高的碳（約0.08%），而且不含鈦，在焊接時易形成固溶區和敏化區。晶間腐蝕的發生，就是由于在晶界首先發生碳的聚集，而后碳與鉻形成碳化鉻，于是靠近晶界處的鉻作為碳化物被固定，不能再起到阻止腐蝕的作用，晶界兩側固溶體就出現貧鉻帶。這些晶界相對于周圍晶粒本體而言，它們是陽極，在表面存在腐蝕介質（電解質）時，腐蝕便由晶界產生而向內發展，使不銹鋼焊縫損壞失效。甲醛冷卻器中甲酸是引起鉻鎳不銹鋼產生晶間腐蝕的介質，它加速了焊縫的的腐蝕。從蠊旋板端的焊縫表面可以看到，甲磨一側的焊縫有許多滲漏點，而冷卻水側卻沒有。
2.2焊接應力降低焊接區域的耐油性304不翻的導規鍵，娜脹系數大，在糊謝培融金屬池的溫度篼于基體的溫度，凝固時，原篼溫的德融金屬收縮，產生很高的拉伸應力。在電解質中，金屬所受應力高低不同將會產生應力電池，高應力狀態的部位成為陽極，而低應力狀態的部位成為陰極。這樣就加劇了焊縫的腐蝕。
由于縹旋板冷卻器制造完畢后很難再做熱處理，因此無法消除晶間腐蝕和應力電池腐蝕。
2.3焊接熱裂紋如上面所述，奧氏體的導熱性差，熱膨脹系數大，且螺旋板端的兩條嫌旋角焊纏相距非常接近，焊接后焊縫凝固收縮引起的拉應力很大，很可能影響到相鄰的焊縫，產生焊接熱裂紋。電解質滲人裂紋中，發生縫隙腐蝕，使焊縫的耐蝕性迅速下降。
2.4使用度我們在現場觀察到，一塔的第一冷卻器滲漏嚴重，而第二冷卻器有5個滲漏點，二塔冷卻器只有2個滲漏點。一塔的第一冷卻器中甲酸液溫度在60~84C之間，第二冷卻器的溫度在40~651之間，二塔冷卻器溫度一般不高于451C，說明冷卻器焊縫的腐蝕與溫度有很大關系。另外，Cr-Ni不楚紀正�；み^程動態仿真軟件的一般結構。計算機仿真，葛海燕，鐘崴等。化工過程仿真培訓系統的開發范式。計算機工王陪新，煉油長芳烴抽提裝置仿真培訓系統。南京工裎學院學邱繼英，紀玉波，冷英男，賈金源，化工仿真工藝流程圖繪制平臺的設計與實現，撫順石油學院學報，2001.6，53-56.曾勇，石化裝置仿真培訓系統的開發，計算機仿真，2003.8，94（上接第67頁）誘鋼的甲酸腐蝕圖可以看到，當溫度大于70t時，微量的甲酸都會對不銹鋼造成較大的腐蝕。甲醛溶液中濃度小于0.015%的甲酸對304不銹鋼的腐蝕可能還不會太大，但當溫度大于70C時對其焊縫的腐蝕卻相當致命。
2.5材料問題本來304不銹鋼應是0Crl8Ni9，但有的冷卻器廠家卻用lCrl8Ni9（302）代替。由于材料中有更多的碳，正如上面第1點所說，更容易發生晶間腐蝕。
3權宜的維修方法以前出現這種滲漏情況，我們曾試圖補焊。但一經燒焊，周邊的焊縫立刻裂開，無法再補下去。后來我們用不銹鋼板蓋住整個螺旋板兩端，在周邊燒焊，因為冷卻水程一般不發生穿漏，不用擔心甲醛與冷卻水竄混。這樣可以在一定程度上延長冷卻器的壽命。
4甲醛冷卻器的選擇甲醛冷卻器，特別是一塔第一冷卻器的選擇，筆者認為以下兩個類型較合適，宜根據實際情況加以考慮。
第一，螺旋板冷卻器傳熱效率高，運行可靠性強，結構緊湊可靠，溫差要求低，流體阻力小，且具有一定的自潔能力，所以該類冷卻器應是可選。只是在材質上應考慮使用低碳的304L或316L等焊接性能好的不銹鋼。當然，這些不銹鋼材價格比304貴。
第二，板式冷卻器也是一種結構緊湊、運行可靠的冷卻器，同時它的板與板間采用密封墊片，不用焊接，避免焊縫腐蝕引起的冷卻器破壞。所以選用304不銹鋼材質可以滿足甲醛冷卻器的使用要求。另外，板式冷卻器板可以沖壓成各種凹凸形狀的板面，使里面的流體都處于湍流狀態，因此傳熱效率很篼，也有一定的自潔能力；而且板式冷卻器容易加工成較大面積的冷卻器，也可通過換熱板的不同拼裝型式得到所需的流通面積，能滿足各種不同要求。缺點是板間距離小，當冷卻水溫升到50~60C時，水中的Ca2+、+等離子容易結成水垢，堵塞通道，影響換熱效果。所以要求使用較清潔和低硬度的冷卻水。還有一點要注意的是：在定購板式冷卻器時，一定要各廠家提供物料的性質和流通量，以便讓廠家計算設計通道面積和形式。
5結論304不銹鋼材質較差的焊接性能和甲醛溶液中存在甲酸，使甲醛冷卻器的焊縫容易受到腐蝕破壞而報廢。應該選用沒有焊縫的板式冷卻器。
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