海綿鈦生產(chǎn)過程中常采用不銹鋼套管冷卻器對四氯化鈦進行冷卻，與四氯化鈦接觸的材料為奧氏體不銹鋼( 1Cr18Ni9Ti) ，與冷卻介質(zhì)接觸的材料為Q235A 鋼。套管冷卻器熱側(cè)采用180°彎頭焊接連接。在生產(chǎn)過程中常出現(xiàn)套管冷卻器管道堵塞。在拆除清洗、疏通時發(fā)現(xiàn)套管冷卻器不銹鋼彎頭內(nèi)側(cè)沿彎頭橫切面出現(xiàn)多處裂紋。
開裂的原因：
1、殘余應(yīng)力。彎頭的殘余應(yīng)力未消除，應(yīng)力除了由載荷產(chǎn)生的工作應(yīng)力外，更多的是來自制造過程產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。套管換熱器彎管在內(nèi)壓以及熱應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)力等的作用下，會具備一定水平的拉應(yīng)力條件。
2、腐蝕環(huán)境。在套管換熱器管道內(nèi)主要介質(zhì)為四氯化鈦液體，其中還含有氯化鐵、氯化鈉等氯化物。由于套管換熱器無吹掃、排放裝置，在長時間停車過程中造成進入空氣和水滴，導(dǎo)致管道內(nèi)聚集的四氯化鈦水解而堵塞管道，又因氯化物中含有一定的氯離子使材料的抗腐蝕能力降低，導(dǎo)致了腐蝕的加速。
3、材質(zhì)。套管換熱器管道材料為1Cr18Ni9Ti，在氯離子環(huán)境中很容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，且一般呈穿晶斷裂。
控制措施為：
1、選用耐應(yīng)力腐蝕材料。近年來發(fā)展了多種耐應(yīng)力腐蝕的不銹鋼：高純奧氏體鉻鎳鋼，高硅奧氏體鉻鎳鋼，高鉻鐵素體鋼和鐵素體—奧氏體雙相鋼。其中，以鐵素體—奧氏體雙相鋼的抗應(yīng)力腐蝕能力好。
2、控制應(yīng)力。通過固溶后的穩(wěn)定化處理，可消除部分應(yīng)力，也能明顯改善材料抗氯化物開裂性能，但在考慮采用這種部分消除應(yīng)力的方法時應(yīng)很好地權(quán)衡由敏化可能造成的各種問題。
3、嚴格遵守操作規(guī)程。工藝操作、工藝條件對奧氏體不銹鋼的腐蝕有巨大的影響。因此，須嚴格控制介質(zhì)成分、流速、介質(zhì)溫度、壓力、pH值等工藝指標。在工藝條件允許的范圍內(nèi)添加緩蝕劑。
4、維修與管理。為了套管式換熱器長期安全運行，應(yīng)嚴格執(zhí)行有關(guān)換熱器方面的條例、法規(guī)，對存在的缺陷須進行復(fù)查，及時掌握其在運行中缺陷的發(fā)展情況，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減少設(shè)備的腐蝕。
在現(xiàn)場和車間，根據(jù)奧氏體不銹鋼彎頭的可能開裂原因和維護辦法對彎頭進行維護和修理，可以大大降低彎頭的損壞程度，延長彎頭的使用壽命，讓生產(chǎn)和生活更加的有保障。
