在东海沿岸某大型化工厂,三台关键换热器持续承担着工艺冷却任务。这些设备常年处于85℃的潮湿环境中,管板表面持续接触含有氯离子的工业冷却水。运行两年后,巡检人员发现304不锈钢管板出现网状裂纹,部分螺栓孔边缘可见褐色腐蚀产物。

经实验室分析,裂纹呈树枝状分叉特征,符合氯离子应力腐蚀开裂的典型形貌。能谱检测显示腐蚀区域氯元素含量高达3.7%。进一步的金相观察发现,裂纹沿奥氏体晶界扩展,深度已达基材的2/3。该化工厂每年因管板更换导致的停产损失超过300万元。

PA视讯技术团队提出采用FeCoNiCrMn系高熵合金替代传统不锈钢。该材料通过多主元设计形成稳定的面心立方固溶体结构,其晶格畸变效应能显著抑制位错运动。在氯化钠溶液中进行的电化学测试显示,其点蚀电位比316L不锈钢提高450mV,钝化膜修复速度提升3倍。
工程实施阶段,采用真空感应熔炼制备的合金坯料经多向锻造开坯,随后进行固溶处理获得均匀的单相组织。机加工后的管板在装配前经过喷丸处理,表面压应力达到-650MPa。安装时采用专用夹具控制螺栓预紧力,避免装配应力叠加。

设备投运18个月后,内窥镜检查显示管板表面保持金属光泽,未发现任何腐蚀迹象。超声测厚数据显示材料损耗率小于0.01mm/年。根据监测数据推算,设备寿命可从原来的2年延长至10年以上,每年为客户节约维护成本约180万元。
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