一段分解加热器(以下简称一分加热器)是尿素生产的关键设备。来自尿素合成塔的尿液混合物经预蒸馏塔进入一分加热器，在蒸汽作用下，尿液混合物中的氨基甲酸铵(NH4COONH2)分解，经节流环后排出。某化工厂1台一分加热器投入运行1个月后，发现蒸汽侧氨、氮含量较高，怀疑一分加热器泄漏。本文对一分加热器的泄漏原因进行分析。
1 检查方法
一分加热器换热管与管板连接处结构见图1。管板、换热管、节流环的材质均为不锈钢(00Crl7M14Mo2)。焊接工艺为氩弧焊，焊丝材质与管板相同。所有材料的化学成分均符合标准。
①外观检查
气液混合物侧的管板、节流环表面已呈黑色，节流环端部已有许多点蚀坑。换热管与管板的焊缝出现腐蚀坑，有的已很深。
图1 一分加热器换热管与管板连接处结构
②取样检查
由于蒸汽侧氨、氮含量较高，因此怀疑氨基甲酸铵分解后的气液混合物泄漏至蒸汽侧，分析泄漏原因一是换热管腐蚀穿透，二是换热管与管板焊缝裂穿。因此，在检查换热管有无腐蚀穿透之后，我们采集10组换热管与管板焊缝的试样，进行金相分析、扫描电镜分析。
2 检查结果
检查中未发现换热管腐蚀穿透。金相检查中发现换热管与管板的焊缝内部存在裂纹(见图2、3)。金相检查还发现不少换热管与管板的焊缝表面有裂口。有裂口的焊缝占被检查焊缝的57．9%。此外，多道焊缝存在熔深小及坡口底部未熔透的现象。
图2 柱状晶间的裂纹
图3 柱状晶交汇处的裂纹
3 结果分析
一分加热器的泄漏原因为换热管与管板焊缝的裂穿。换热管与管板焊缝的缺陷有2种形态：焊缝中的裂纹和焊缝表面的裂口。为确定焊缝的裂穿原因，我们对裂纹和裂口进行了扫描电镜检查，扫描电镜图见图4、5。
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