מנגנון של כישלון פיצוח קורוזיה במתח של צינורות חימום מנירוסטה 316 ומערכת בקרת מניעת תהליכים מלאה-

כשל בפיצוח קורוזיה במתח (SCC) מתייחס להשפעה בו-זמנית של מתח שיורי מתיחה בתוך צינור נירוסטה 316 וכלוריד-מכיל תווך קורוזיבי. סדקים זעירים טרנס-גרנוליים או בין-גרעיניים מתחילים על פני הצינור ומתרחבים במהירות לאורך כיוון הלחץ, ולבסוף חודרים לדופן הצינור וגורמים לדליפה או קרע פתאומיים. כשל זה כולל הסתרה חזקה ופתאומיות, והוא אחד ממצבי הכשל ההרסניים ביותר של צינורות חימום מנירוסטה אוסטניטיים המשרתים בסביבה לחה המכילה כלוריד.

1. מנגנון אבולוציה של פיצוח קורוזיה במתח

נירוסטה 316 יוצרת סרט פסיבי של תחמוצת כרום יציב בסביבת שירות רגילה. כאשר מתח מתיחה קיים על פני החומר ויוני כלוריד נאספים כדי לשבור את הסרט הפסיבי, נוצרים מיקרו-תאים מקומיים של פירוק אנודי. מתח מתיחה פותח ללא הרף את קצה הסדק, ומאפשר לתווך מאכל לפלוש לפנים הסדק ולשמור על הסביבה הקורוזיבית הסגורה. סדקים מתפשטים לסירוגין לאורך גבולות גרגר או גרגרי גביש תחת צימוד של קורוזיה אלקטרוכימית ומתח מתיחה מכני. בניגוד לקורוזיה אחידה או נזקי מתח בודד, SCC לא יכול להתרחש עם לחץ או מדיום קורוזיבי בלבד, והוא שייך לכשל סינרגטי טיפוסי של עומס מכני ושחיקה כימית.

2. עמדות טיפוסיות המועדות ל-SCC

אזורי ריתוך ואזורים-מושפעי חום עם מתח שיורי מתיחה גבוה לריתוך;

מרפקים כפופים- קרים וחלקי צינור מעוצבים השומרים על יצירת מתח שיורי;

מקטעי צינור קבועים בקשיחות עם התפשטות תרמית מוגבלת ליצירת מתח מתיחה נוסף;

אזורי עיבוי של הקיר החיצוני שבהם יונים כלוריד מאבק וערפל מלח מושקעים ללא הרף;

אזורי התחממות יתר מקומיים עם שדה טמפרטורה לא אחיד המוביל לריכוז מתח תרמי.

3. גורמים מעוררי ליבה המאיצים SCC

סביבה בינונית או חיצונית מכילה יוני כלוריד כגון ערפל מלח, מי קירור ושפכי תהליך;

ריתוך, כיפוף קר והרכבה מייצרים מתח מתיחה שיורי גדול ללא טיפול הפגת מתחים;

פריסת צינור חסר מפרקי התפשטות ותומכים, וכתוצאה מכך הצטברות מתח תרמי לאחר עליית טמפרטורה;

ציפוי אנטי קורוזיה חיצוני פגום מוביל-לטווח ארוך להידבקות טל ולהעשרת יונים על פני הצינור;

תנודות בטמפרטורה ארוכות-מעצימות מתח מתחלף ומאיצות את קצב צמיחת הסדקים.

4. אמצעים טכניים-מלאים למניעת ובקרה של קישורים

① הסר לחץ מתיחה שיורי באמצעות טיפול חישול לאחר-ריתוך ופוסט-כיפוף

שחרר את מתח היצירה והריתוך כדי לנתק את מקור ההנעה המכני של הסדקים.

② בצע אופטימיזציה של פריסת הצינור כדי להוסיף מפצי הרחבה ותמיכות הזזה

הימנע מאילוץ נוקשה כדי לשחרר מתח התפשטות תרמית בחופשיות.

③ לבודד כלוריד-המכיל ערפל מלח בינוני וסביבתי

שפר את ציפוי הקיר החיצוני נגד-קורוזיה ובידוד עמיד למים כדי למנוע החזקה של עיבוי.

④ שליטה קפדנית על תכולת הכלוריד במדיום חימום במחזור

הגדר מערכת סינון והרחקת יונים בינונית כדי להפחית את ריכוז היונים המאכלים.

⑤ לבצע זיהוי פגמים רגילים של חלקיקים מגנטיים וקוליים על חלקים מרוכזים-

זיהוי מוקדם של סדקים מיקרו לפני כשל בחדירה.

5. טבלת השוואת אפקט מניעה

表格

מַסְקָנָה

פיצוח קורוזיה במתח של 316 צינורות חימום מנירוסטה נגרמת על ידי פעולה משולבת של מתח מתיחה וקורוזיה של יוני כלוריד, היוצרים סדקים חודרים-עצמיים. רעיונות הליבה הם ביטול מתח שיורי ולחץ אילוץ תרמי, הפחתת מגע יוני כלוריד עם גוף הצינור, וחיזוק זיהוי פגמים קבוע של חלקי מתח מרכזי. ניהול לולאה-סגורה של יצירת חומר, התקנת צנרת, בקרה בינונית ובדיקה יומית יכולים למנוע ביעילות קרע שביר ותאונות דליפה הנגרמות כתוצאה מפיצוח קורוזיה במתח של צינורות חימום.