一段分解加熱器(以下簡稱一分加熱器)是尿素生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。來自尿素合成塔的尿液混合物經(jīng)預(yù)蒸餾塔進入一分加熱器，在蒸汽作用下，尿液混合物中的氨基甲酸銨(NH₄COONH₂)分解，經(jīng)節(jié)流環(huán)后排出。某化工廠1臺一分加熱器投入運行1個月后，發(fā)現(xiàn)蒸汽側(cè)氨、氮含量較高，懷疑一分加熱器泄漏。本文對一分加熱器的泄漏原因進行分析。

1 檢查方法
　　一分加熱器換熱管與管板連接處結(jié)構(gòu)見圖1。管板、換熱管、節(jié)流環(huán)的材質(zhì)均為不銹鋼(00Crl7M14Mo2)。焊接工藝為氬弧焊，焊絲材質(zhì)與管板相同。所有材料的化學(xué)成分均符合標(biāo)準(zhǔn)。
　　①外觀檢查
　　氣液混合物側(cè)的管板、節(jié)流環(huán)表面已呈黑色，節(jié)流環(huán)端部已有許多點蝕坑。換熱管與管板的焊縫出現(xiàn)腐蝕坑，有的已很深。
　　

　　　　　　　
圖1 一分加熱器換熱管與管板連接處結(jié)構(gòu)

　　②取樣檢查
　　由于蒸汽側(cè)氨、氮含量較高，因此懷疑氨基甲酸銨分解后的氣液混合物泄漏至蒸汽側(cè)，分析泄漏原因一是換熱管腐蝕穿透，二是換熱管與管板焊縫裂穿。因此，在檢查換熱管有無腐蝕穿透之后，我們采集10組換熱管與管板焊縫的試樣，進行金相分析、掃描電鏡分析。

2 檢查結(jié)果
　　檢查中未發(fā)現(xiàn)換熱管腐蝕穿透。金相檢查中發(fā)現(xiàn)換熱管與管板的焊縫內(nèi)部存在裂紋(見圖2、3)。金相檢查還發(fā)現(xiàn)不少換熱管與管板的焊縫表面有裂口。有裂口的焊縫占被檢查焊縫的57．9%。此外，多道焊縫存在熔深小及坡口底部未熔透的現(xiàn)象。
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圖2 柱狀晶間的裂紋

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　圖3 柱狀晶交匯處的裂紋

3 結(jié)果分析
　　一分加熱器的泄漏原因為換熱管與管板焊縫的裂穿。換熱管與管板焊縫的缺陷有2種形態(tài)：焊縫中的裂紋和焊縫表面的裂口。為確定焊縫的裂穿原因，我們對裂紋和裂口進行了掃描電鏡檢查，掃描電鏡圖見圖4、5。