1、引言
    山東某廠生產化工產品的20G鋼鍋爐爐管為雙層結構，內管外徑38mm，壁厚4mm，用于輸送液體化學工業物料，服役溫度為500～600℃，外管為煙道，服役溫度為850～920℃，經8h/d使用la后在內管拐處出現泄漏，使鍋爐無法正常工作。經對失效管子的成分、顯微組織和腐蝕產物分析，找到了泄漏的原因并提出了解決辦法。
2、腐蝕失效后分析
2.1腐蝕產物分析
    在管子泄漏部位切取試樣，發現直管子內表面有較厚的氧化皮。圖l可見彎管處有數個直徑不同、深淺不一的點蝕坑，個別點蝕坑已穿透，在點蝕坑內和穿透孔的位置有殘留腐蝕產物存在。用JXA-8800R型電子探針(EPA)對殘留腐蝕產物進行分析表明，含有氧、氯、硫、釩、鈉等元素，富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。2.2彎管成分分析
    對未腐蝕和已腐蝕的20G鋼試樣，用砂輪去除氧化膜后，用DV-2型直讀光譜儀對其進行成分分析。表2數據表明，腐蝕試樣的錳、硫、磷的含量比未腐蝕鋼有所增加，碳略低。
2.3金相分析
  在不同的穿孔部位縱、橫向取樣，用XJG05型光學顯微鏡觀察發現腐蝕坑表層為灰色氧化皮，其下有脫碳層。由圖2可見，表面組織為鐵索體+少量球狀珠光體，心部組織為鐵素體十球化的碳化物。
3、點蝕坑和孔洞產生的原因
    由丁彎管內表面在500～600℃、外表面在850—920℃K期服役，在表面形成鐵的氧化膜，其中Fe0中含有較多的陽離子空位以及Fe3q、Fe2 03氧化膜的致密度較低．所以氧化鐵為腐蝕介質的吸附、停留、貯存、濃縮提供了條件。由于氧化膜與金屬基體膨脹系數和物相的差異，在頻繁加熱與冷卻條件下造成熱應力和氧化膜的脫落，并導致氧化膜的裂紋及向縱深擴展，使腐蝕介質可通過氧化膜直接對基體金屬產生腐蝕。此外，氧化鐵是缺位的固溶體，在含有氧化劑、鹵素離子、OH等腐蝕介質中，特別是在含有Cl-離子介質的溶液中對氧化膜的破壞作用較為突出，其破壞形式首先從點蝕開始。主要原因是cr離子優先地、有選擇性地吸附在氧化膜晶格的空位上，這時CI-離子就會擊穿氧化鐵膜形成點蝕核，直至穿透氧化膜，在基體上形成孔蝕源。由于金屬表面非金屬夾雜物、第二相析出、晶界的大小、缺陷、表面粗糙程度等的不均勻性使錳、硫、磷等元素在高溫壓力下不均勻地滲入到金屬基體的表層，形成硫化物質點，很容易被不濃的強酸溶解。由于硫化物經常形成包圍氧化物質點的外殼，所以這些外殼一旦溶解，即形成了孔洞也即孔蝕源。因孔內金屬處于較高的電極電位，隨后發生硫化錳的溶解、鐵的溶解和水解生成氫氧化鐵和氫離子等，降低了孔內溶液層的pH值，使孔內的溶液酸性增強，加速孔內鐵的溶解，在氣流的沖擊和交變熱應力的作用下，孔內溶解的產物不斷脫落。之后，物料中的錳、硫、磷繼續向基體表面滲入，形成硫化物質點，鐵的氧化溶解水解等繼續進行，如此反復多次最后造成彎管破裂。
4、改進措施和建議
    (1)為了提高鍋爐彎管在高溫、沖刷、腐蝕下使用壽命，應選用鉻鎳奧氏體不銹鋼，如OCrl8Ni9Ti、lCr18Ni9T1、OCr25N120等。
    (2)在管子使用前，對管子內表面進行鍍鎳提高管子表面的電極電位，避免因管子表面粗糙堆積物料中的沉積物和氧化鐵，使耐蝕性差，提高管子表面防垢和防腐能力。
    (3)減少彎管數量和加大彎管的半徑，避免管子在拐彎處受到物料的直接沖刷或彎管改成可拆卸的結構，以便定期清洗修復；