מנגנון של צינור חימום טיטניום שברי מימן שבר שביר ושבר מלא-מערכת בקרת מניעת תהליכים

לטיטניום יש נטייה חזקה במיוחד לספוג מימן. אטומי מימן המיוצרים במהלך כבישה הסרת אבנית, ריתוך, הגנה קתודית וקורוזיה בינונית חומצית חודרים למטריצת הטיטניום. כאשר מסיסות המימן חורגת ממגבלת הרוויה, טיטניום הידריד שביר משקע לאורך גבולות התבואה ותזוזות, ומפחית באופן דרסטי את הפלסטיות והקשיחות של החומר. תחת עומס מחזור תרמי, מתח הרכבה ולחץ בינוני פנימי, מיקרו-סדקים נובטים במהירות ומתרחבים לאורך אזורי הפצת הידריד, וכתוצאה מכך קרע פתאומי שביר של צינור החימום ללא עיוות פלסטי ברור. התפרקות מימן היא אחד ממצבי הכשל הפתאומי ההרסניים ביותר עבור ציוד חילופי חום טיטניום.

1. מנגנון מיקרו- של ספיגת מימן ושיבושים

מימן מתהווה שנוצר בתנאי עבודה קורוזיביים עובר בקלות דרך הסרט הפסיבי הדק של טיטניום דו חמצני ומתפזר לתוך סריג הטיטניום. עם הצטברות מימן מתמשכת, מימן רווי יתר מתמזג עם טיטניום ויוצר שלבי טיטניום הידריד מתקלפים, קשים ושבירים. שלב ההידריד לא תואם התפשטות תרמית ותכונות מכניות למתכת הבסיס של טיטניום, מה שיוצר מתח שיורי חמור של הממשק. מתח המתיחה מתרכז באתרי משקעים הידרידים כדי לקרוע את המטריצה ​​וליצור סדקים מיקרוניים. סדקים מתפשטים במהירות לאורך רשת ההידריד עד שהם חודרים לדופן הצינור וגורמים לדליפה ושבר. שלא כמו מימן מפלדת אל חלד-מפיצוח, שבריריות טיטניום נשלטת על ידי משקעי פאזה הידרידית ופיצול ממשק פאזה.

2. נהלי עבודה מרכזיים המועדים לחדירת מימן

כבישת חומצה להסרת תחמוצת ללא מעכבי מימן, המובילה לחדירת מימן מאסיבית;

ריתוך ללא מיגון ארגון מוחלט, שבו הלחות מתפרקת למימן ופולשת למתכת ריתוך;

הגנה קתודית מוגנת יתרה- עם פוטנציאל שלילי יתר על המידה המעוררת תגובת התפתחות מימן אלימה;

טבילה לטווח ארוך- בחומצה הידרופלואורית, בשפכי פלואוריד ובנוזלים קורוזיביים חומציים חזקים;

אחסון אטום עם שאריות אדי מים בתוך צינורות, המתפרקים למימן בתנאי חימום.

3. גורמים עיקריים המחמירים את שבירת המימן

אין אפיית דה-הידרוגנציה לאחר מימן-הכנסת תהליכים כגון כבישה וריתוך;

טמפרטורת הפעלה נמוכה המעכבת בריחת מימן ומאיצת משקעי הידריד;

מתח שיורי מתיחה גבוה כתוצאה מכיפוף והיווצרות קר המוריד את סף הפיצוח הקריטי;

שריטות ותכלילים על פני השטח הפועלים כעמדות צבירת מימן עדיפות;

מגע ישיר עם מתכות שונות הגורם לקורוזיה גלוונית וייצור מימן נוסף.

4. שיטתי שלמה-אמצעי בקרה מונעים

① הוסף מעכב מימן במהלך תהליך הכבישה

השתמש בתוספי כבישה מיוחדים כדי לרסן את תגובת הפחתת יוני המימן; לשלוט בקפדנות על משך הכבישה כדי למנוע-קורוזיה יתר.

② יישם מפרט ריתוך מלא של מיגון ארגון דו-צדדי-

לבודד אוויר ולחות לחלוטין; יבש היטב חוטי מילוי ריתוך לפני השימוש כדי לחסל מקורות מימן.

③ כייל טווח פוטנציאל ההגנה הקתודי

לאסור על הגנת יתר של פוטנציאל שלילי כדי לנתק את תגובת התפתחות המימן במקור.

④ בצע טיפול בחום של דה-הידרוגנציה-נמוכה

בידוד חלקי עבודה ב-200 ~ 300 מעלות למשך זמן מספיק כדי להוציא מימן מומס מהמטריקס.

⑤ ייעול הרכב בינוני ובדיקות לא הרסניות רגילות

הפחתת ריכוז פלואור וחומצה חזקה בנוזל התהליך; בצע בדיקה קולית מעת לעת כדי לזהות-סדקים פנימיים שנגרמו מהידריד.

5. טבלת השוואת אפקט מניעה

表格

מַסְקָנָה

שבירות המימן של צינורות חימום טיטניום מקורה מחדירת מימן לתוך המטריצה, משקעים של שלבי הידריד שבירים ופיצוח מתח של הממשק. שיטות בקרת ליבה כוללות חסימת ערוצי ייצור מימן בתהליכי ייצור, אילוץ בריחת מימן באמצעות טיפול בחום, ביטול מתח שיורי מתיחה ושיפור קורוזיביות בינונית. ניהול-סגור בלולאה של טיפול משטח, ריתוך, הגנה נגד-קורוזיה ובדיקה שגרתית יכולים למנוע ביעילות תאונות קרע פתאומי הנגרמות על ידי התפרקות מימן של ציוד חימום טיטניום.