宣布时间：2021-09-16点击：2081
BFe10-1-1白铜管具有良好的抗污性能和换热性能 ，且其腐化温度敏感性较低 ，常用来制造电力工业领域中火电机组的热交换器。
某超超临界火电机组发电机氢冷器运行4a（年）后爆发泄漏 ，解体后发明多处热交换器管子内壁泛起腐化形态 ，其中数根管子泛起穿孔性泄漏。该泄漏失效的热交换器管子质料为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 ，流动速度为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白铜管的失效原因 ，笔者对其进行了一系列的理化检验和剖析 ，以期类似事故不再爆发。
1.理化检验
宏观视察
图1为失效管子的宏观形貌 ，可见管子泄漏部位保存明显龟裂现象 ，裂纹呈放射状 ，未见明显塑性变形。
化学身分剖析
在失效管子未爆发泄漏部位划分截取3个试样 ，接纳PDA7000型全定量元素剖析仪对其进行化学身分剖析 ，结果见表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身分 ？对BFe10-1-1白铜的身分要求。
2.金相检验
截取失效管子的泄漏部位（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）可见管子泄漏部位保存多条裂纹 ，裂纹呈放射状并沿晶界漫衍 ，且在扩展历程中不绝形成网状伴生裂纹。
3.断口剖析
失效管子泄漏部位试样经3次超声波清洗后（清洗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）可见裂纹内部保存明显覆层。对断口及裂纹内覆层进行能谱（EDS）剖析 ，结果见表2。
可见断口及裂纹内覆层的物质主要为腐化产品 ，其中氯化物的质量分数较大 ，同时含有部分硫化物。
对失效管子泄漏部位进行面扫描剖析 ，如图4所示。
可见失效管子基体中碳、镍、铁等元素呈明显的区域性漫衍 ，且主要漫衍于基体晶界处。
4.管子内壁覆层检验
对失效管子的内壁覆层进行SEM剖析 ，如图5所示 ，并对失效管子的内壁覆层进行EDS剖析 ，结果见表3。
可见失效管子内壁保存明显的覆层 ，覆层主要为沉积物和腐化产品。
5.剖析与讨论
BFe10-1-1白铜管具有良好的抗腐化性能 ，一般情况下禁止易爆发腐化 ，只在海水介质流动速度抵达3m·s-1时才会泛起外貌严重破坏 ，腐化速率迅速增大的现象。
爆发泄漏的热交换器管子内壁保存明显的沉积物笼罩 ，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腐化。沉积物下缺氧的管壁为腐化原电池的阳极 ，沉积物周围富氧区为阴极。由于热交换器白铜管中的冷却水偏碱性 ，在缺氧的情况下 ，沉积物下的白铜管（阳极）被氧化成Cu2+和Cu+后进而水解成Cu2O ，并使得腐化坑内的溶液呈酸性进而加剧腐化的爆发 ，导致白铜管内壁爆发点腐化 ，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）
在点腐化坑区域酸性情况的作用下 ，Cl-对保存于晶界部位的铁元素爆发进一步腐化使得富集于晶界处的铁元素不绝流失形成空位 ，空位的不绝形成及合并导致晶间裂纹的萌生 ，***终导致管子爆发晶界腐化开裂。
6.结论及建议
该热交换器BFe10-1-1白铜管内壁保存明显的沉积物 ，沉积物下形成氧浓差腐化 ，导致管子内壁爆发点腐化；点腐化坑区域的铁元素不绝流失形成空位 ，空位的不绝形成及合并导致晶间裂纹的萌生 ，***终导致管子爆发晶间腐化开裂。
建议在机组�；笨谷冉换黄鞯谋Ｑ扒逑词虑� ，对调热器管子里的残留介质进行吹除并充氮气；对同厂家同批次生产的热交换器管子内壁腐化情况进行检查 ，以确�；槟苍诵�。
来源：腐化与防护
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