בין מצבי כשל קורוזיה שונים של נירוסטה 316, פיצוח קורוזיה במתח (SCC) הוא אחת הצורות המסוכנות ביותר. בשונה מקורוזיה אחידה וקורוזיה המתפתחת בהדרגה, פיצוח קורוזיה מתח מתרחש לעיתים קרובות באופן פתאומי ואין לו סימנים ברורים בשלב מוקדם. ברגע שזה מתרחש, זה יוביל במהירות לפריצת צנרת ולדליפה, מה שעלול לגרום לתאונות ייצור חמורות. הבנת המנגנון ותנאי ההתרחשות של SCC ונקיטת אמצעי מניעה ממוקדים חיוניים לפעולה בטוחה של מערכות חימום מנירוסטה 316.
פיצוח קורוזיה במתח דורש שלושה תנאים הכרחיים בו זמנית: חומר רגיש, מדיום קורוזיבי ספציפי ומתח מתיחה מספיק. אף אחד מהם אינו הכרחי. עבור נירוסטה austenitic 316, סביבת SCC האופיינית ביותר היא השילוב של יוני כלוריד וטמפרטורה גבוהה. כאשר הטמפרטורה עולה על 60 מעלות והתמיסה מכילה ריכוז מסוים של יוני כלוריד, פלדת אל-חלד 316 תחת מתח מתיחה נוטה לסדיקת קורוזיה של כלוריד. ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר וככל שריכוז הכלוריד גבוה יותר, כך מהירות הפיצוח תהיה מהירה יותר. בנוסף, סביבות כגון תמיסת אלקלית בריכוז גבוה- ומימן גופרתי יכולות גם לגרום ל-SCC של נירוסטה אוסטניטית.
מתח המתיחה הגורם ל-SCC מגיע ממספר מקורות. ראשית, מתח שיורי שנוצר במהלך תהליכי ייצור כגון שרטוט קר, כיפוף וריתוך מהווה בדרך כלל את החלק הגדול ביותר. מתח שיורי ריתוך הוא הגורם השכיח ביותר ל-SCC ליד ריתוכים. שנית, מתח עבודה הנוצר במהלך הפעולה, כגון לחץ תרמי הנגרם משינויי טמפרטורה, לחץ של נוזל בצינור וכו'. שלישית, עומס התקנה הנגרם מהתקנה לא נכונה והרכבה מאולצת. כל עוד מתח המתיחה עולה על סף מסוים, הוא עשוי להפוך לכוח המניע של SCC תחת פעולת מדיה קורוזיבית.
פיצוח קורוזיה במתח הוא בעל מאפיינים מורפולוגיים אופייניים. הסדקים מסועפים ברובם, משתרעים לאורך גבולות התבואה (SCC intergranular) או חודרים גרגרים (transgranular SCC). השבר שביר ללא עיוות פלסטי ברור, והצינור נשבר לפתע ללא אזהרה. מבחינת מיקום, SCC מתרחש לעתים קרובות באזורים המושפעים מחום-לריתוך, עמדות כיפוף ומקומות עם מתח שיורי גדול, אשר שונה מאוד מקורוזיה אחידה המתרחשת על פני השטח כולו.
מניעת פיצוח קורוזיה במתח צריכה להתחיל ממספר קישורים. ראשית, בחירת החומרים - השתמשו בפלדת אל-חלד סופר אוסטניטית- נמוכה-או-מוליבדן גבוה, או שדרגו ישירות לחומרי נירוסטה דופלקסים או טיטניום בסביבות קשות. לנירוסטה דופלקס יש עמידות SCC טובה בהרבה מפלדת אל חלד אוסטניטית 316. שנית, בקרת מתח - לאמץ חישול הפגת מתחים לאחר ריתוך ועבודה קרה כדי למנוע מתח שיורי; לייעל את העיצוב המבני כדי למנוע ריכוז מתח; תקן את ההתקנה כדי למנוע הרכבה כפויה. שלישית, בקרה בינונית - מפחיתה את ריכוז יוני הכלוריד במדיום, שולטת בתכולת החמצן ומוסיפה מעכבי קורוזיה כראוי. רביעית, בקרת טמפרטורה - הימנע ככל האפשר -מפעולה לטווח ארוך בטווח הטמפרטורות הרגיש- הגבוה של 100-250 מעלות.
טבלה 1 גורמים מרכזיים המשפיעים על SCC של 316 נירוסטה ומניעה
表格
| גורם השפעה | מנגנון פעולה | אמצעי מניעה |
|---|---|---|
| ריכוז יוני כלוריד | מאיץ פירוק סרט פסיבי והתפשטות סדקים | בקרת תכולת Cl⁻, השתמש במים מופחתים |
| טֶמפֶּרָטוּרָה | קצב SCC עולה באופן אקספוננציאלי עם הטמפרטורה | הפחת את טמפרטורת ההפעלה, הימנע מאזור רגיש של 100-250 מעלות |
| מתח מתיחה שיורי | מספק כוח מניע להתפשטות הסדקים | חישול הפגת מתחים לאחר ריתוך/היווצרות |
| עבודה קרה וריתוך | הכנס לחץ שיורי גבוה, עשה רגישות למבנה | השתמש ב-316L, לאחר-טיפול בחום לריתוך |
| תוכן חמצן | מאיץ את תגובת הקתודה ואת צמיחת הסדקים | הסר חמצן מהמדיום, הוסף מעכבים |
| דרגת חומר | נירוסטה אוסטינית רגישה ל-SCC | שדרג לפלדה דופלקס או טיטניום עבור תרחישים בסיכון גבוה |
מניעה מקיפה מממדים של חומר, מתח ואמצעי יכולה למנוע ביעילות את הסיכון של פיצוח קורוזיה במתח של 316 צינורות חימום מנירוסטה.
