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舜特機械 · 生產(chǎn)工藝

雙熱源換熱器性能特點

雙熱源換熱器適用于具有兩種不同熱源的熱水系統(tǒng)，雙熱源換熱器多采用立式結構，上下兩組換熱管束布置，兩種換熱管束一般呈水平直徑對稱設置;雙熱源換熱器具有和單管束換熱器一樣的性能優(yōu)點，并且可以利用太陽能及其它可再生能源，達到節(jié)能的效果。

關于不銹鋼晶間腐蝕的原理說明及對策

在換熱器及容器制造行業(yè)中，以前常用的不銹鋼材料為304牌號，其通常國標的牌號表示法為：0Cr18Ni9,這是一種不含鈦的不銹鋼材料，由于我國早在2012年前的不銹鋼材料大多依賴進口，所以一個時期內我們國家的許多機械廠當時相信外國的材料而進口了大量的304不銹鋼材料，后來許多換熱器制造公司發(fā)現(xiàn)進口的不銹鋼304材料產(chǎn)地非常眾多，而且一般進口材料都采用卷筒板開平，因此這樣的不銹鋼材料的質量也會參差不齊。

對于不銹鋼304而言，由于其化學元素中不含鈦，在溫水及承壓使用場合里如果有CL-（氯離子）存在，同時伴隨壓力作用下極易造成“不銹鋼晶間腐蝕”，造成不銹鋼晶間腐蝕的原理是：

不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質量分數(shù)必須大于10~12%。當溫度升高時，碳在不銹鋼晶粒內部的擴散速度大于鉻的擴散速度。因為室溫時碳在奧氏體中的溶解度很小，約為0.02%～0.03%，而一般奧氏體不銹鋼中的含碳量均超過此值，故多余的碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴散，并和鉻化合，在晶間形成碳化鉻的化合物，如（CrFe）23C6等。數(shù)據(jù)表明，鉻沿晶界擴散的活化能力162～252KJ/mol，而鉻由晶粒內擴散活化能約540KJ/mol，即:鉻由晶粒內擴散速度比鉻沿晶界擴散速度小，內部的鉻來不及向晶界擴散，所以在晶間所形成的碳化鉻所需的鉻主要不是來自奧氏體晶粒內部，而是來自晶界附近，結果就使晶界附近的含鉻量大為減少，當晶界的鉻的質量分數(shù)低到小于12%時，就形成所謂的“貧鉻區(qū)”，在腐蝕介質作用下，貧鉻區(qū)就會失去耐腐蝕能力，而產(chǎn)生晶間腐蝕。

產(chǎn)生晶間腐蝕的不銹鋼，當受到拉應力作用時，即會沿晶界斷裂、強度幾乎完全消失，這是不銹鋼的一種危險的破壞形式。晶間腐蝕可以分別產(chǎn)生在焊接接頭的熱影響區(qū)(HAZ)、焊縫或熔合線上，在熔合線上產(chǎn)生的晶間腐蝕又稱刀線腐蝕(KLA)。

根據(jù)我公司多年制造熱交換器的經(jīng)驗，一旦不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕，就無法采用補焊的方法加以補漏，因為晶間腐蝕己造成不銹鋼母體的金相組織發(fā)生脆變。產(chǎn)生裂紋后筒體部位特別是焊縫附近就會產(chǎn)生微裂紋，從而導致滲漏。

對策1：

為了克服不銹鋼晶間腐蝕，如果是因為水中氯離子含量超標（大于25PPM，注：按GB150標準規(guī)定的不銹鋼容器水壓試驗時氯離含量）,這種情況下，一般用戶無法自己降低水中氯離子含量，可以采用更高級的不銹鋼316L材料制作熱交換器或貯水罐：

*316L材料抗晶間腐蝕原理說明:

相比304不銹鋼，316L（國標牌號為S31603或00Cr17Ni14Mo2）是一種超低碳氮、含17%鉻14%鎳與2%鉬的奧氏體不銹鋼。其中鉬元素的存在極大提高了高溫抗氧化性能，可以避免形成鉻的碳化物，同時也具有很好的抗晶間腐蝕的能力,超低碳的元素也很大程度上提高了材料的焊接性能，與304相比，316L鋼種具有高抗氯、優(yōu)良的耐應力腐蝕性、抗點蝕性等有優(yōu)點，可較大提高換熱器的使用壽命。

當然采用316L不銹鋼做設備造價會比304不銹鋼貴，這也是用戶需要考慮的問題。

對策2：

可以采用碳鋼內襯不銹鋼工藝，可較好地避免不銹鋼殼體產(chǎn)生晶間腐蝕現(xiàn)象：

碳鋼內襯不銹鋼工藝原理圖：

如圖：碳鋼內襯不銹鋼是在碳鋼內表面通過拼接、壓制和加強，襯一層不銹鋼板(常規(guī)是1.0~1.5mm的304薄不銹鋼板)，相鄰襯板間的交接處采用搭接的方式用氬弧焊或焊接連接，內襯不銹鋼304起到防銹的作用，而且碳鋼和不銹鋼可采用異種鋼焊條良好的結合，保證內襯層不會與碳鋼殼體輕易剝離。另外，碳鋼和不銹鋼兩種材料都是鋼，不會形成金屬原電池效應，所以，不會對碳鋼殼體造成氧化腐蝕;同時，由于不銹鋼內襯材料貼合在碳鋼殼體內部，這層不銹鋼材料只起一個隔離水和外部碳鋼殼體的作用，所以不受壓力引起的應力，內襯材料不會產(chǎn)生晶間腐蝕現(xiàn)象。

當然，采用碳鋼內襯不銹鋼材質，造價反而會比用不銹鋼304材質更低，因為主體的碳鋼材料價比不銹鋼低許多，這也是近年來許多用戶的選擇。

 綜合上述，熱交換器或貯水罐在產(chǎn)生不銹鋼晶間腐蝕現(xiàn)象后，一般是無法采用補焊的方式來解決殼體開裂現(xiàn)象的，因為此時不銹鋼的材料己發(fā)生晶相組織脆化，焊接只會加劇裂紋的產(chǎn)生，而且局部的補焊也無法保證其它部位不出現(xiàn)新的裂紋，更換新的設備才是解決問題的根本方法，用戶可根據(jù)實際需要，建議可采用上面兩種方案加以實施。

熱交換器換熱管選用不銹鋼管及紫銅管的優(yōu)缺點說明

碳鋼內襯不銹鋼是在碳鋼內表面通過拼接、壓制和加強，襯一層不銹鋼板(常規(guī)是1.0~1.5mm的304薄不銹鋼板)，相鄰襯板間的交接處采用搭接的方式用氬弧焊或焊接連接，內襯不銹鋼304起到防銹的作用，而且碳鋼和不銹鋼可采用異種鋼焊條良好的結合，保證內襯層不會與碳鋼殼體輕易剝離。另外，碳鋼和不銹鋼兩種材料都是鋼，不會形成金屬原電池效應，所以，不會對碳鋼殼體造成氧化腐蝕;同時，由于不銹鋼內襯材料貼合在碳鋼殼體內部，這層不銹鋼材料只起一個隔離水和外部碳鋼殼體的作用，所以不受壓力引起的應力，內襯材料不會產(chǎn)生晶間腐蝕現(xiàn)象。

當然，采用碳鋼內襯不銹鋼材質，造價反而會比用不銹鋼304材質更低，因為主體的碳鋼材料價比不銹鋼低許多，這也是近年來許多用戶的選擇。

綜合上述

熱交換器或貯水罐在產(chǎn)生不銹鋼晶間腐蝕現(xiàn)象后，一般是無法采用補焊的方式來解決殼體開裂現(xiàn)象的，因為此時不銹鋼的材料己發(fā)生晶相組織脆化，焊接只會加劇裂紋的產(chǎn)生，而且局部的補焊也無法保證其它部位不出現(xiàn)新的裂紋，更換新的設備才是解決問題的根本方法，用戶可根據(jù)實際需要，建議可采用上面兩種方案加以實施。

以大降低產(chǎn)品造價，但同時具備相同的使用效果，是一種非常合理可靠的新工藝。