颁布功夫：2021-09-16点击：3290
BFe10-1-1白铜管拥有优良的抗污机能和换热机能，且其侵蚀温度敏感性较低，常用来造作电力工业领域中火电机组的热互换器。
某超超临界火电机组发电机氢冷器运行4a（年）后发生泄漏，崩溃后发现多处热互换器管子内壁出现侵蚀状态，其中数根管子出现穿孔性泄漏。该泄漏失效的热互换器管子资料为BFe10-1-1白铜，规格为 ？19mm×1mm，管内流通介质为关式循环水，pH为8.5~9.5，流动速度为1.2m·s-1，工作压力为0.2MPa，工作温度为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分析，以期类似变乱不再发生。
1.理化检验
宏考观察
图1为失效管子的宏观描摹，可见管子泄漏部位存在显著龟裂景象，裂纹呈放射状，未见显著塑性变形。
化学成分分析
在失效管子未发生泄漏部位别离截取3个试样，选取PDA7000型全定量元素分析仪对其进行化学成分分析，了局见表1。
可见失效管子切合GB/T 5231-2012?加工铜及铜合金商标和化学成分 ？对BFe10-1-1白铜的成分要求。
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，而后选取Carl Zeiss Observer A1m型金相显微镜观察其显微组织和裂纹状态，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）可见管子泄漏部位存在多条裂纹，裂纹呈放射状并沿晶界散布，且在扩大过程中不休形成网状伴生裂纹。
3.断口分析
失效管子泄漏部位试样经3次超声波洗濯后（洗濯介质为分析纯无水酒精），选取Carl Zeisssigma 300型热场发射扫描电子显微镜（SEM）观察其断口及裂纹描摹，如图3所示。
图3a）可见断口呈冰糖状，图3b）可见裂纹内部存在显著覆层。对断口及裂纹内覆层进行能谱（EDS）分析，了局见表2。
可见断口及裂纹内覆层的物质重要为侵蚀产品，其中氯化物的质量分数较大，同时含有部门硫化物。
对失效管子泄漏部位进行面扫描分析，如图4所示。
可见失效管子基体中碳、镍、铁等元素呈显著的区域性散布，且重要散布于基体晶界处。
4.管子内壁覆层检验
对失效管子的内壁覆层进行SEM分析，如图5所示，并对失效管子的内壁覆层进行EDS分析，了局见表3。
可见失效管子内壁存在显著的覆层，覆层重要为沉积物和侵蚀产品。
5.分析与会商
BFe10-1-1白铜管拥有优良的抗侵蚀机能，通常情况下不容易发生侵蚀，只在海水介质流动速度达到3m·s-1时才会出现表表严重粉碎，侵蚀速度迅速增大的景象。
发生泄漏的热互换器管子内壁存在显著的沉积物覆盖，容易造成白铜管内壁沉积物下内壁表表与流通介质的氧浓度和介质浓度的差距，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。由于热互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，并使得侵蚀坑内的溶液呈酸性进而加剧侵蚀的发生，导致白铜管内壁产生点侵蚀，反映方程式如下
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环境的作用下，Cl-对存在于晶界部位的铁元素产生进一步侵蚀使得富集于晶界处的铁元素不休流失形成空位，空位的不休形成及归并导致晶间裂纹的萌生，***终导致管子产生晶界侵蚀开裂。
6.结论及建议
该热互换器BFe10-1-1白铜管内壁存在显著的沉积物，沉积物下形成氧浓差侵蚀，导致管子内壁产生点侵蚀 ；点侵蚀坑区域的铁元素不休流失形成空位，空位的不休形成及归并导致晶间裂纹的萌生，***终导致管子发生晶间侵蚀开裂。
建议在机组 ；狈⒄谷然セ黄鞯谋Ｑ跋村ぷ，对换热器管子里的残留介质进行吹除并充氮气 ；对同厂家同批次出产的热互换器管子内壁侵蚀情况进行查抄，以确 ；榘踩诵。
起源：侵蚀与防护
