Η αστοχία διάβρωσης λόγω καταπόνησης (SCC) αναφέρεται στην ταυτόχρονη επίδραση της υπολειπόμενης τάσης εφελκυσμού εντός του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα 316 και του χλωριούχου{1}}που περιέχει διαβρωτικό μέσο. Οι διακοκκώδεις ή διακοκκώδεις μικροσκοπικές ρωγμές ξεκινούν στην επιφάνεια του σωλήνα και επεκτείνονται γρήγορα κατά την κατεύθυνση της τάσης, διεισδύοντας τελικά στο τοίχωμα του σωλήνα και προκαλώντας ξαφνική διαρροή ή ρήξη. Αυτή η αστοχία χαρακτηρίζεται από ισχυρή απόκρυψη και αιφνίδια και είναι ένας από τους πιο καταστροφικούς τρόπους αστοχίας των σωλήνων θέρμανσης από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα που εξυπηρετούν σε υγρό περιβάλλον-που περιέχει χλώριο.
1. Μηχανισμός εξέλιξης ρωγμών από διάβρωση καταπόνησης
Ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 σχηματίζει ένα σταθερό παθητικό φιλμ οξειδίου του χρωμίου σε κανονικό περιβάλλον εξυπηρέτησης. Όταν υπάρχει τάση εφελκυσμού στην επιφάνεια του υλικού και τα ιόντα χλωρίου συγκεντρώνονται για να σπάσουν το παθητικό φιλμ, σχηματίζονται μικροκύτταρα τοπικής ανοδικής διάλυσης. Η τάση εφελκυσμού ανοίγει συνεχώς το άκρο της ρωγμής, επιτρέποντας στο διαβρωτικό μέσο να εισβάλει στο εσωτερικό της ρωγμής και να διατηρήσει το φραγμένο διαβρωτικό περιβάλλον. Οι ρωγμές διαδίδονται εναλλάξ κατά μήκος των ορίων των κόκκων ή των κρυσταλλικών κόκκων υπό τη σύζευξη της ηλεκτροχημικής διάβρωσης και της μηχανικής τάσης εφελκυσμού. Σε αντίθεση με την ομοιόμορφη διάβρωση ή τη βλάβη μεμονωμένης τάσης, το SCC δεν μπορεί να συμβεί μόνο με τάση ή διαβρωτικό μέσο και ανήκει σε τυπική συνεργική αστοχία μηχανικού φορτίου και χημικής διάβρωσης.
2. Τυπικές θέσεις επιρρεπείς σε SCC
Ζώνες συγκόλλησης και ζώνες που επηρεάζονται από τη θερμότητα-με υψηλή υπολειμματική εφελκυστική τάση συγκόλλησης.
Ψυχρούς-λυγισμένοι αγκώνες και διαμορφωμένα τμήματα σωλήνων που συγκρατούν σχηματίζοντας υπολειπόμενη τάση.
Άκαμπτα σταθεροποιημένα τμήματα αγωγού με περιορισμένη θερμική διαστολή για τη δημιουργία πρόσθετης τάσης εφελκυσμού.
Περιοχές συμπύκνωσης εξωτερικών τοιχωμάτων όπου εναποτίθενται συνεχώς ιόντα χλωρίου από τη σκόνη και την ομίχλη αλατιού.
Τοπικές περιοχές υπερθέρμανσης με ανομοιόμορφο πεδίο θερμοκρασίας που οδηγεί σε συγκέντρωση θερμικής καταπόνησης.
3. Βασικοί παράγοντες επαγωγής που επιταχύνουν το SCC
Το μεσαίο ή εξωτερικό περιβάλλον περιέχει ιόντα χλωρίου όπως αλμυρή ομίχλη, νερό ψύξης και λύματα διεργασιών.
Η συγκόλληση, η κρύα κάμψη και η συναρμολόγηση παράγουν μεγάλη υπολειπόμενη εφελκυστική τάση χωρίς επεξεργασία ανακούφισης από τάσεις.
Η διάταξη του αγωγού στερείται αρμών διαστολής και στηριγμάτων, με αποτέλεσμα τη συσσώρευση θερμικής καταπόνησης μετά την άνοδο της θερμοκρασίας.
Η κατεστραμμένη εξωτερική αντιδιαβρωτική επίστρωση- οδηγεί σε μακροπρόθεσμη-προσκόλληση δροσιάς και εμπλουτισμό ιόντων στην επιφάνεια του σωλήνα.
Η μακροπρόθεσμη-διακύμανση της θερμοκρασίας εντείνει την εναλλασσόμενη τάση και επιταχύνει τον ρυθμό ανάπτυξης της ρωγμής.
4. Πλήρη-Τεχνικά μέτρα πρόληψης και ελέγχου σύνδεσης
① Εξαλείψτε την υπολειπόμενη τάση εφελκυσμού μέσω της επεξεργασίας ανόπτησης μετά-συγκόλλησης και μετά{1}}κάμψης
Απελευθερώστε την καταπόνηση σχηματισμού και συγκόλλησης για να αποκόψετε τη μηχανική πηγή ρωγμής.
② Βελτιστοποιήστε τη διάταξη του αγωγού για να προσθέσετε αντισταθμιστές επέκτασης και συρόμενα στηρίγματα
Αποφύγετε τους άκαμπτους περιορισμούς για την ελεύθερα απελευθέρωση της τάσης θερμικής διαστολής.
③ Απομονώστε χλωρίδιο-που περιέχει μέσο και περιβαλλοντικό αλάτι ομίχλης
Βελτιώστε την αντιδιαβρωτική επίστρωση εξωτερικών τοιχωμάτων και την αδιάβροχη μόνωση για να αποτρέψετε την κατακράτηση συμπυκνωμάτων.
④ Ελέγχετε αυστηρά την περιεκτικότητα σε χλωριούχα στο κυκλοφορούν θερμαντικό μέσο
Ρυθμίστε το σύστημα φιλτραρίσματος μέσου και αφαίρεσης ιόντων για να μειώσετε τη συγκέντρωση διαβρωτικών ιόντων.
⑤ Διεξάγετε τακτικά μαγνητικά σωματίδια και ανίχνευση ελαττωμάτων με υπερήχους σε μέρη που συγκεντρώνονται με πίεση{{0}
Έγκαιρη ανίχνευση μικρορωγμών πριν από την αποτυχία διείσδυσης.
5. Πίνακας σύγκρισης αποτελεσμάτων πρόληψης
表格
| Λειτουργία επεξεργασίας και λειτουργίας | Κίνδυνος αποτυχίας SCC | Πρόταση εφαρμογής |
|---|---|---|
| Μη επεξεργασμένη υπολειμματική καταπόνηση + πλούσιο σε χλωριούχα-περιβάλλον + χωρίς προστασία επίστρωσης | Ταχεία διείσδυση ρωγμών και ξαφνική ρήξη μεσοπρόθεσμα | Διακόψτε αμέσως τη λειτουργία για ανακούφιση από το στρες και αντιδιαβρωτική ανακαίνιση- |
| Θερμική επεξεργασία ανακούφισης στρες + δομή αντιστάθμισης καταπόνησης + μέσος καθαρισμός | Περιορίστε αποτελεσματικά την έναρξη και τη διαστολή της ρωγμής λόγω διάβρωσης | Τυπικές προδιαγραφές σχεδιασμού και κατασκευής για αγωγούς θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα |
| Συγκρότημα χαμηλής-καταπόνησης + πλήρης-αντιδιαβρωτική απομόνωση + περιοδικές μη{4}}μη καταστροφικές δοκιμές | Εξαιρετικά χαμηλός κρυφός κίνδυνος SCC | Προτιμώμενο σχέδιο για παράκτια και χλωριούχα-που περιέχουν σοβαρές συνθήκες εργασίας διάβρωσης |
Σύναψη
Η διάβρωση λόγω καταπόνησης των σωλήνων θέρμανσης 316 από ανοξείδωτο χάλυβα προκαλείται από τη συνδυασμένη δράση εφελκυστικής τάσης και διάβρωσης ιόντων χλωρίου, σχηματίζοντας αυτο-διαπερατές ρωγμές. Οι βασικές ιδέες πρόληψης είναι η εξάλειψη της υπολειπόμενης καταπόνησης και της καταπόνησης θερμικού περιορισμού, η μείωση της επαφής ιόντων χλωρίου με το σώμα του σωλήνα και η ενίσχυση της τακτικής ανίχνευσης ελαττωμάτων των βασικών τάσεων. Η διαχείριση κλειστού-βρόχου διαμόρφωσης υλικού, η εγκατάσταση σωληνώσεων, ο έλεγχος μέσου και η καθημερινή επιθεώρηση μπορούν να αποτρέψουν αποτελεσματικά την εύθραυστη ρήξη και τα ατυχήματα διαρροής που προκαλούνται από ρωγμές λόγω διάβρωσης των σωλήνων θέρμανσης.
