高分子复合波纹膨胀节在高炉煤气系统上的研发与应用王龙锋1，李敏2（1.中冶南方工程技术有限公司，湖北武汉430223；2.滕州绿原机械制造有限责任公司，山东滕州277500）【摘要】介绍了高分子复合波纹膨胀节的耐煤气腐蚀机理、优异性能,从根本上解决了目前316L、800镍基合金、超级奥氏体不锈钢等金属补偿器无法解决的晶界腐蚀问题。【关键词】高分子；高炉煤气；波纹管膨胀节；煤气腐蚀【】TQ542.7【文献标识码】B【】1006-6764(2011)04-0025-02DevelopmentandApplicationofMacromoleculePolymerComplexBellowExpansionJointinBlastFurnaceGasSystemWANGLongfeng1，LiMin2(1.WISDRIEngineeringResearchIncorporationLimited,Wuhan,Hubei430223,China;2.TengzhouLvyuanMachineryManufacturingCo.,Ltd.,Tengzhou,Shandong277500,China)【Abstract】Theanticorrosionmechanismofgasandexcellentperformanceofmacro-moleculepolymercomplexbellowexpansionjointareintroduced.Thecorrosioningrainboundaryof316L,800nickel-basedalloyandsuperausteniticstainlesssteelissolvedthor-【Keywords】macromoleculepolymer;blastrosionfurnacegas;bellowexpansionjoint;gascor-前言近年来，随着我国钢铁产量的迅猛提高，炉料中外购矿的使用比例也愈来愈大，一方面外购矿在海运途中与富含Cl-的海水接触，另一方面烧结工艺中喷洒CaCl2以及全干式除尘和喷煤新工艺技术的采用，使得高炉煤气中酸性腐蚀成分的含量增加，特别是采用干式除尘后，因取消原湿法除尘中水对煤气中酸性气体的溶解去除过程，导致酸性气体成分随着煤气降温、降压而析出后进入冷凝水，形成高腐蚀性酸液，对管网金属波纹膨胀节的腐蚀加剧。严重的区域高炉煤气管道金属波纹膨胀节运行几个月就出现膨胀节腐蚀而导致煤气泄漏事故，虽然膨胀节的材质由普通的316L发展到254SMo甚至800镍基合金，一定程度上延缓了腐蚀速度，但其高成本也成为钢厂取舍的瓶颈。因此，开发一种耐腐蚀的膨胀节材料就成为当务之急的议题。为此我们开发研制“高分子复合耐煤气腐蚀波纹膨胀节”。我们研发的出发点是在不改变现有高炉和铁前工艺、不减少外矿比例、不增加去除煤气腐蚀成分的工艺设备前提下，研制一种能适用国内高炉煤气介质腐蚀环境的膨胀节。我们进行了大量调研工作，经过多年的研制，高分子复合波纹膨胀节工业应用终获成功，现已在高炉煤气管道上安全运行。1金属波纹管膨胀节腐蚀失效分析高炉煤气除尘改干法除尘后,煤气中的腐蚀性成份（如HCl等）随煤气的流动进入下游管道或设备,并随着煤气的降温、降压析出而进入冷凝水形成高腐蚀性的酸；同时，处于工作状态下的波纹管承受着由内压引起的环向膜应力、径向膜应力、径向弯曲应力和位移引起的径向膜应力、径向弯曲应力；目前金属膨胀节中的波纹管表面直接与管道内具有温度和压力下的煤气介质接触，且有着充分的接触时间。采用XJG-04型金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、俄歇电子能谱对金属补偿器腐蚀产物进行分析，研究结果表明：低温下波纹管的点蚀穿孔和高温煤气腐蚀下的金属波纹管开裂均为多种酸介质环2碳化铬沉淀晶界｛贫铬区腐蚀由此侧开始碳化物晶粒晶粒溶解的金属图1波纹管晶界的腐蚀机理冶金动力2011年第4期总第146期26METALLURGICALPOWER境下的应力腐蚀所致，腐蚀从晶界开始。晶界不耐腐蚀的原因有：（1）波纹管在成形制造过程中，晶体不可避免地受到拉伸和挤压；（2）晶界处易发生成分偏析，因为晶界是新相形成的最佳场所，新相的形成往往造成某种或几种合金元素的贫化，使晶界区的耐蚀性下降，使得晶界的腐蚀速度高于晶粒。由于金属晶界材料成分与晶粒材料成分不同，晶粒与晶界间存在电位差，是产生晶间腐蚀的内在因素。以晶间腐蚀为起源，沿晶界向纵深处发展，在应力和介质的双重作用下，可使不锈钢、镍基合金等诱发晶间应力腐蚀，所以，晶间腐蚀有时是应力腐蚀的先导。的高分子复合柔性体为阻蚀层，能抵御煤气中腐蚀介质的侵蚀，构成了防腐蚀的坚固屏障，完全阻断了煤气介质与外层不锈钢波纹管接触的可能；不锈钢结构层起承压作用，故高分子复合波纹管同时具备了耐腐蚀和耐高压...