פיצוח קורוזיה במתח (SCC) מתייחס לפיצוח שביר של פלדת אל-חלד בפעולה משולבת של מתח שיורי מתיחה ותווך קורוזיבי ספציפי, במיוחד סביבה מימית המכילה כלוריד-. הסדק מתחיל מפגמים בסרט פסיבי, מתרחב לאורך נתיבים טרנס-גרנוליים או בין-גרעיניים, וחודר לקיר הצינור במהירות ללא דילול קורוזיה מקרוסקופי ברור. לכשל כזה יש פתאומיות חזקה וסיכון בטיחותי גבוה, ולעתים קרובות מוביל לקרע בלתי צפוי ולדליפה בינונית של צינורות חימום בתנאי הפעלה רגילים.
1. מנגנון צימוד אלקטרוכימי ומכני ליבה
מתח מתיחה פועל על הסרט הפסיבי של פלדת אל חלד 316, ומקדם קרע מקומי של שכבת ההגנה של תחמוצת הכרום. יוני כלוריד במדיום סופגים במהירות על משטח המתכת הטרי ליצירת מיקרו תא פירוק אנודי. קצה הסדק הזעיר נושא ללא הרף ריכוז מתח, מה שממשיך לשבור את הסרט הפסיבי החדש שנוצר בחזית הסדק. המדיום המאכל חודר עמוק לתוך חלל הסדק, ויוצר סביבת קורוזיה סגורה -מאצה עצמית. הסדק מתפשט במהירות לאורך הכיוון המאונך למתח המתיחה, ולבסוף חודר את כל דופן הצינור כדי להיווצר באמצעות דליפת סדקים מסוג -. לחץ מתיחה שיורי מכיפוף, ריתוך, יצירה קרה והרכבה הוא התנאי המכני החיוני לתחילת SCC.
2. מקורות מתח אופייניים ותנוחות רגישות
קטעי יצירת כיפוף קר: עיקולים בצורת U ואזורי מעבר בקשת שומרים על מתח שיורי מתיחה גדול;
תפרי ריתוך ואזורים-מושפעים מחום: מתח תרמי ריתוך ולחץ אילוץ מבני מתאספים ליד קווי ריתוך;
אוגן מהודק מדי- והידוק חלקים קבועים: עומס מופרז של הבורג גורם ללחץ מתיחה חיצוני של הרכבה;
אזורים מתחלפים ברמת נוזל: מתח מחזור תרמי מעלה קורוזיה בינונית, והופך לאזור פיצוח- גבוה.
3. תנאים סביבתיים עיקריים
מדיום המכיל יוני כלוריד כגון מי מלח, שפכים ונוזל כבישה;
עליית טמפרטורת ההפעלה מאיצה משמעותית את קצב צמיחת הסדקים של קורוזיה במתח;
ריכוז מקומי של יוני כלוריד מתחת לשכבות משקעים ולכלוך מוריד את סף הלחץ הקריטי לסדיקה;
גבולות גרגרים רגישים הנגרמים על ידי ריתוך לא תקין הופכים את החומר לנטייה לסדיקת קורוזיה בין-גרגירית.
4. אמצעי מניעה ובקרה היררכיים טכניים
① הסר לחץ מתיחה שיורי באמצעות חישול הפגת מתחים
בצע טיפול חום אינטגרלי להורדת מתחים לאחר כיפוף וריתוך, הסר יצירת וריתוך מתח שיורי באופן יסודי, ניתק את הכוח המניע המכני של התרחבות הסדק.
② ייעל את תהליך הידוק ההרכבה
השתמש במפתח מומנט כדי לשלוט בכוח הידוק הברגים באופן אחיד, הימנע מהידוק- יתר חד צדדי ומלחץ הידוק מוגזם; לאמץ תומכות מגע גמישות כדי להפחית את הלחץ של אילוצים.
③ שליטה קפדנית על העשרת יוני כלוריד בינונית
החלף באופן קבוע את נוזל התהליך כדי למנוע הצטברות יוני כלור; לייעל את שדה הזרימה כדי למנוע אזורי מים מתים ותצהיר משקעים; הוסף מעכבי אבנית כדי להפחית את ריכוז היונים המקומי.
④ ייעל את בחירת החומרים לתנאי עבודה קשים
316L יכול להפחית את הסיכון לרגישות; לסביבות כלור גבוהות וטמפרטורות גבוהות, אמצו פלדת אל חלד דופלקסית 2205 עם עמידות מצוינת בפני פיצוח קורוזיה של כלוריד.
⑤ שפר את שלמות פני השטח של גוף הצינור
ליטוש אלקטרו ופסיביות אינטגרלית מבטלים שריטות ותכלילים על פני השטח, מפחיתים את מקור הסדק הראשוני שבו סרט פסיבי נוטה לנזק.
5. טבלת השוואת אפקט מניעה
表格
| מצב עיבוד ושירות | דרגת סיכון SCC | תוכנית שיפור מומלצת |
|---|---|---|
| כיפוף חומר עבודה ללא הפגת מתח + מדיום סטטי גבוה כלור | גבוה במיוחד | חישול חובה + שיפור בינוני |
| טיפול הפגת מתח + הרכבת מומנט סטנדרטית | ברור שנשלט | תקן ייצור צינורות חימום קונבנציונליים |
| נירוסטה דופלקס + מדיום זורם במחזור | הימנעות בסיסית מכשל SCC | תכנית מועדפת בסביבה קורוזיבית קשה |
מַסְקָנָה
פיצוח קורוזיה במתח של צינורות חימום 316 הוא תוצאת צימוד של מתח מתיחה ואמצעי קורוזיבי ספציפי. אמצעי המניעה היעיל ביותר הוא ביטול מתחי מתיחה שיוריים וחיצוניים שונים בשלב הייצור וההרכבה. בשילוב עם שליטה בריכוז יונים קורוזיביים בינוניים ושדרוג חומרים עמידים בפני קורוזיה-, ניתן לבטל את הסכנה הנסתרת של סדקים שביר הנגרמת על ידי קורוזיה מתח, מה שמבטיח פעולה בטוחה לטווח ארוך של ציוד חימום.
