宣布时间：2021-09-16点击：2560
BFe10-1-1白铜管具有优异的抗污性能和换热性能，且其侵蚀温度敏感性较低，常用来制造电力工业领域中火电机组的热交流器。
某超超临界火电机组发电机氢冷器运行4a（年）后爆发走漏，解体后发明多处热交流器管子内壁泛起侵蚀形态，其中数根管子泛起穿孔性走漏。该走漏失效的热交流器管子质料为BFe10-1-1白铜，规格为？19mm×1mm，管内流通介质为闭式循环水，pH为8.5~9.5，流动速率为1.2m·s-1，事情压力为0.2MPa，事情温度为40~50℃。
为找出该BFe10-1-1白铜管的失效缘故原由，笔者对其举行了一系列的理化磨练和剖析，以期类似事故不再爆发。
1.理化磨练
宏观视察
图1为失效管子的宏观形貌，可见管子走漏部位保存显着龟裂征象，裂纹呈放射状，未见显着塑性变形。
化学因素剖析
在失效管子未爆发走漏部位划分截取3个试样，接纳PDA7000型全定量元素剖析仪对其举行化学因素剖析，效果见表1。
可见失效管子切合GB/T 5231-2012?加工铜及铜合金牌号和化学因素？对BFe10-1-1白铜的因素要求。
2.金相磨练
截取失效管子的走漏部位（含裂纹区域），经水磨抛光后，使用盐酸100mL+氯化铜5g+酒精100mL浸蚀，然后接纳Carl Zeiss Observer A1m型金相显微镜视察其显微组织和裂纹形态，如图2所示。
图2a）和b）可见失效管子的显微组织为单相α固溶体，图2c）和d）可见管子走漏部位保存多条裂纹，裂纹呈放射状并沿晶界漫衍，且在扩展历程中一直形成网状伴生裂纹。
3.断口剖析
失效管子走漏部位试样经3次超声波洗濯后（洗濯介质为剖析纯无水酒精），接纳Carl Zeisssigma 300型热场发射扫描电子显微镜（SEM）视察其断口及裂纹形貌，如图3所示。
图3a）可见断口呈冰糖状，图3b）可见裂纹内部保存显着覆层。对断口及裂纹内覆层举行能谱（EDS）剖析，效果见表2。
可见断口及裂纹内覆层的物质主要为侵蚀产品，其中氯化物的质量分数较大，同时含有部分硫化物。
对失效管子走漏部位举行面扫描剖析，如图4所示。
可见失效管子基体中碳、镍、铁等元素呈显着的区域性漫衍，且主要漫衍于基体晶界处。
4.管子内壁覆层磨练
对失效管子的内壁覆层举行SEM剖析，如图5所示，并对失效管子的内壁覆层举行EDS剖析，效果见表3。
可见失效管子内壁保存显着的覆层，覆层主要为沉积物和侵蚀产品。
5.剖析与讨论
BFe10-1-1白铜管具有优异的抗侵蚀性能，一样平常情形下禁止易爆发侵蚀，只在海水介质流动速率抵达3m·s-1时才会泛起外貌严重破损，侵蚀速率迅速增大的征象。
爆发走漏的热交流器管子内壁保存显着的沉积物笼罩，容易造成白铜管内壁沉积物下内壁外貌与流通介质的氧浓度和介质浓度的差别，进而形成沉积物下氧浓差侵蚀。沉积物下缺氧的管壁为侵蚀原电池的阳极，沉积物周围富氧区为阴极。由于热交流器白铜管中的冷却水偏碱性，在缺氧的情形下，沉积物下的白铜管（阳极）被氧化成Cu2+和Cu+后进而水解成Cu2O，并使得侵蚀坑内的溶液呈酸性进而加剧侵蚀的爆发，导致白铜管内壁爆发点侵蚀，反应方程式如下
Cu-e-＝Cu+（1）
Cu-2e-＝Cu2+（2）
2Cu++H2O＝Cu2O+2H+（3）
Cu2++H2O+2e-＝Cu2O+2H+（4）
在点侵蚀坑区域酸性情形的作用下，Cl-对保存于晶界部位的铁元素爆发进一步侵蚀使得富集于晶界处的铁元素一直流失形成空位，空位的一直形成及合并导致晶间裂纹的萌生，***终导致管子爆发晶界侵蚀开裂。
6.结论及建议
该热交流器BFe10-1-1白铜管内壁保存显着的沉积物，沉积物下形成氧浓差侵蚀，导致管子内壁爆发点侵蚀 ；点侵蚀坑区域的铁元素一直流失形成空位，空位的一直形成及合并导致晶间裂纹的萌生，***终导致管子爆发晶间侵蚀开裂。
建议在机组� ；笨谷冉涣髌鞯谋Ｑ跋村虑�，对调热器管子里的残留介质举行吹除并充氮气 ；对同厂家同批次生产的热交流器管子内壁侵蚀情形举行检查，以确� ；榍寰苍诵�。
泉源：侵蚀与防护
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