The Root Caused Analysis of Leakaged Heat Exchanger Tube
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S. R. Shamsudin
Abstract
AISI type 316L stainless steel was used as a heat exchanger tube material in an inter-cooler column. After less than a year of operation, severe corrosion failures occurred and a transverse opening leakage was observed on one of the heat exchanger tubes. The failed tube was carefully analyzed using various metallurgical laboratory equipments. The root cause of the tube leakage was believed due to the presence of horizontal micro and macro pores as a hydrogen gas entrapment during casting of the parent ingot. The overlapped and gaping pores formed notch on the shell side of the tube surface, and it increasingly evident when the use of a high-energy water-jet and metal brush as cleaning procedure results in an establishment of pitting type local-action corrosion cells penetrated the tube wall. As a result, corrosive fluid in the tube side dissolved into the cooling water, accelerating the corrosion process.
Kurzfassung
In einem Ladeluftkühler wurde als Material für das Wärmeüberträgerrohr rostfreier AISI 316L-Stahl verwendet. Nach weniger als einem Jahr Betrieb kam es zu schweren Korrosionsbrüchen und auf einem der Wärmeüberträgerrohre wurde eine querverlaufende Leckage beobachtet. Das gebrochene Rohr wurde mithilfe verschiedener metallurgischer Laborgeräte sorgfältig analysiert. Es wurde angenommen, dass für das undichte Rohr horizontale Mikro- und Makroporen verantwortlich sind, Einschlüsse von Wasserstoffgas, die während des Gießens des Haupt-Ingots entstanden sind. Durch die überlappenden und klaffenden Poren bildete sich eine Einkerbung auf der Mantelseite der Rohroberfläche, die sich weiter vergrößerte, wenn zur Reinigung ein Hochdruck-Wasserstrahl und eine Metallbürste eingesetzt wurden, da sich dadurch lokal Lochkorrosionszellen bildeten, die in die Rohrwand eindrangen. Infolgedessen gelangte korrosive Flüssigkeit vom Rohr ins Kühlwasser, wodurch der Korrosionsprozess beschleunigt wurde.
References / Literatur
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© 2015, Carl Hanser Verlag, München
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