מנגנון של 316 צינור חימום מפלדת אל-חלד פיצוח מימן שברירי וכשל שביר וכשל מלא-תוכנית בקרת מניעת תהליכים

כשל בקרע פריך שביר של מימן מתייחס למימן אטומי שחודר לתוך החלק הפנימי של מטריצת צינור נירוסטה 316 בתנאי עבודה ספציפיים. מימן מצטבר בגבולות התבואה, נקעים ומיקרו-פגמים בתוך החומר, יוצר לחץ מימן פנימי ומפחית את כוח הקישור בין מבני גבישי מתכת. תחת פעולת לחץ פנימי ולחץ מתיחה חיצוני, סדקים זעירים נובטים ומתרחבים במהירות בתוך דופן הצינור ללא דפורמציה פלסטית ברורה על פני השטח המקרוסקופי, מה שמוביל בסופו של דבר לסדק פתאומי שביר ולדליפה בינונית של צינור החימום. לכשל זה יש פתאומיות חזקה במיוחד ובלתי צפויה, המתרחשת בעיקר בצינורות עם טיפול בכבישה, הגנה קתודית וסביבת קורוזיה של אבולוציה מימן.

1. מנגנון התפשטות הסדקים של מימן ושיבושים

בתגובת כבישה חומצית או קתודית קורוזיה גלוונית, יוני מימן משיגים אלקטרונים ליצירת מימן אטומי בהתהוות עם יכולת חדירה חזקה במיוחד. אטומי מימן קטנים בגודל- יכולים לעבור בקלות דרך הסרט הפסיבי על משטח הנירוסטה ולהתפזר לתוך סריג המתכת. מספר רב של אטומי מימן מתאספים במיקרו חללים פנימיים וגבולות גרגרים, מתאחדים למולקולות מימן ומייצרים לחץ התפשטות פנימי עצום. בינתיים, מימן מפחית את אנרגיית ההתקשרות הבין-גרעינית של נירוסטה. כאשר הלחץ המשולב של לחץ מימן פנימי ומתח מתיחה של חישוק הצינור עולה על קשיחות השבר של החומר, נוצרים סדקים בין-גרעיניים או טרנס-גרעיניים ומתרחבים באופן מיידי. שלא כמו פיצוח קורוזיה במתח המונע על ידי יוני כלוריד, נזק להתפרקות המימן נשלט על ידי חדירת מימן פנימית ולא תחריט אלקטרוכימי חיצוני בינוני.

2. מיקומים אופייניים המועדים לנזק שבריריות מימן

חום ריתוך-מושפע אזורים עם נקעים צפופים ויותר פגמים של גבישים, הנוטים להעשרת מימן;

קטעי צינור נתונים לכבישה והסרת אבנית ללא טיפול אפייה יסודי של הסרת מימן;

אזורי הגנה קתודיים של צינורות שבהם מתרחשת תגובה מתמשכת של התפתחות מימן על פני המתכת;

מרפקים כפופים- קרים עם לחץ פנימי שיורי גבוה ויעילות גבוהה של לכידת מימן;

בורות קורוזיה מקומיים שבהם המיקרו-סביבה הסגורה מייצרת ברציפות אטומי מימן.

3. גורמים מעוררי ליבה המאיצים את כישלון שבירת המימן

תהליך הסרת האבנית של כבישה בחומצה חסר הליכי אפייה של פסיבציה והידרוגנציה לאחר הפעולה;

הגדרת פרמטר לא נכונה של הגנה קתודית נוכחית מתרשמת מובילה לאבולוציה מימן מוגזמת;

המדיום מכיל רכיבים חומציים, והתפתחות מימן קתודית מתרחשת במהלך -תגובת קורוזיה ארוכת טווח;

הצינור נושא לחץ עבודה מופרז ומתח מתיחה גבוה, המספק כוח מניע להתרחבות הסדק;

לחומרים יש פגמים פנימיים רבים כמו תכלילים ונקבוביות, שהופכים למלכודות צבירה של מימן.

4. אמצעים טכניים-מלאים למניעת ובקרה של קישורים

① הוסף מעכב ריקומבינציה מימן-בריכוז נמוך במהלך פעולת הכבישה

הפחת את יצירת המימן האטומי על פני המתכת מהמקור.

② הטמעת טיפול בחום של דה-הידרוגנציה ותיקון סרט פסיביציה מלא לאחר כבישה וריתוך

כפה על מימן בתוך החומר לברוח ולבנות שכבת מגן פסיבית קומפקטית.

③ בצע אופטימיזציה של פרמטרים פוטנציאליים להגנה קתודית אך ורק כדי למנוע-הגנת יתר של אבולוציה של מימן

שליטה בתגובת הקתודה בטווח בטוח ללא משקעי מימן מוגזמים.

④ הגבל את לחץ העבודה בתכנון כדי להפחית את רמת מתח המתיחה של מטריצת דופן הצינור

צמצם את מצב הנהיגה המכני לצורך התחלת סדקים.

⑤ בצע זיהוי פגמים מיקרוסקופיים על-קוליים בקטעי צינורות מיסבים בלחץ-במפתח באופן קבוע

מצא סדקים נסתרים של מימן- לפני פריצת חדירה.

5. טבלת השוואת אפקט מניעה

表格

מַסְקָנָה

קרע פריך שביר של 316 צינורות חימום מנירוסטה נגרמת על ידי חדירת מימן בהתהוות לתוך פנים המתכת כדי לאסוף וליצור לחץ פנימי, מה שגורם להתפשטות מהירה של סדק תחת מתח מתיחה. אמצעי מניעה הליבה כוללים עיכוב ייצור מימן במהלך ניקוי כימי, הסדרת אפיית דה-הידרוגנציה ותיקון פסיבציה, סטנדרטיזציה של בניית הגנה קתודית, שליטה בעומסי הצינור וחיזוק בדיקת פגמים מיקרוסקופית קבועה. שלם-תהליך סגור-ניהול לולאה של תחזוקה כימית של צינורות, הגדרת פרמטרים נגד-הגנת קורוזיה ובדיקה תקופתית של הציוד יכולים למנוע תאונות בטיחות פתאומיות של קרע שביר הנגרמת על ידי התפרקות מימן של צינורות חימום.