东海某海上油气处理平台的工程师在例行检修时,发现热交换器管束出现成片的锈蚀斑点。这些采用常规双相不锈钢的管材,在含氯离子的高温蒸汽环境中仅运行14个月就出现了晶间腐蚀裂纹。平台维护总监张工立即联系了PA视讯材料科技有限公司的技术团队。

技术团队现场取样后发现,传统不锈钢在85℃、氯离子浓度超过5000ppm的工况下,其钝化膜稳定性严重下降。金相分析显示腐蚀主要沿奥氏体-铁素体相界扩展,而焊接热影响区更是出现了明显的刀线腐蚀。更严重的是,在应力集中部位还观察到腐蚀疲劳裂纹的萌生。

PA视讯的研发工程师提出了以钴、铬、镍、钼、钛为主要元素的五元高熵合金方案。这种合金通过多主元效应形成稳定的单一固溶体结构,避免了传统合金中相界面的腐蚀敏感性。实验室数据显示,该材料在模拟工况下的点蚀电位比传统不锈钢提高了400mV以上,临界点蚀温度超过95℃。
在具体实施中,技术团队采用粉末冶金工艺制备管坯,通过热挤压成型获得尺寸精度达±0.1mm的换热管。安装时特别设计了过渡接头,解决了高熵合金与现有系统其他部件的焊接兼容性问题。整个更换工程在平台计划检修期内完成,未影响正常生产。

新换热器投入运行18个月后,内窥镜检测显示管壁依然保持金属光泽,未发现任何点蚀或裂纹。根据监测数据推算,设备寿命可从原来的2年延长至8年以上。这个案例为海洋工程装备的材料选择提供了新的技术路径。
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