Η διάβρωση λόγω καταπόνησης (SCC) των σωλήνων θέρμανσης τιτανίου αναφέρεται σε αστοχία εύθραυστης ρωγμής που προκαλείται από τη συνδυασμένη επίδραση της εφελκυστικής τάσης και των ειδικών διαβρωτικών μέσων. Η υπολειμματική καταπόνηση από την ψυχρή κάμψη, τη συγκόλληση και την εξαναγκασμένη συναρμολόγηση επιτίθεται σε διαβρωτικά περιβάλλοντα που περιέχουν χλωριούχο, φθόριο, πυκνό οξύ ή οργανικούς διαλύτες. Μικροσκοπικές ρωγμές φυτρώνουν στην επιφάνεια του σωλήνα και επεκτείνονται γρήγορα κατά μήκος του εσωτερικού υλικού χωρίς εμφανή ομοιόμορφη λέπτυνση διάβρωσης, προκαλώντας τελικά ξαφνική ρήξη διείσδυσης υπό πίεση εργασίας. Αυτή η αστοχία χαρακτηρίζεται από ισχυρό αιφνίδιο και απόκρυψη, κάτι που αποτελεί κρίσιμο κρυφό κίνδυνο για τον εξοπλισμό ανταλλαγής θερμότητας τιτανίου.
1. Συζευγμένη καταπόνηση-Μηχανισμός έναρξης ρωγμών διάβρωσης
Η επιφάνεια τιτανίου βασίζεται σε ένα συμπαγές φιλμ παθητικοποίησης TiO2 για αντιδιαβρωτική προστασία. Η τάση εφελκυσμού προκαλεί μικροσκοπικές ολισθήσεις και μικροελαττώματα στο στρώμα παθητικοποίησης, σπάζοντας τοπικά το συνεχές προστατευτικό φιλμ. Διαβρωτικά ανιόντα όπως ιόντα φθορίου και χλωρίου εισβάλλουν στο υπόστρωμα κατά μήκος των κατεστραμμένων σημείων και σχηματίζουν αρχικά λάκκους διάβρωσης. Το στρες συγκεντρώνεται στη ρίζα των κοιλωμάτων και σκίζει συνεχώς το πρόσφατα αναγεννημένο φιλμ παθητικοποίησης, διατηρώντας το άκρο της ρωγμής σε κατάσταση ενεργής διάλυσης. Οι ρωγμές διαδίδονται διακοκκώδη ή διακοκκώδη με υψηλή ταχύτητα υπό την κοινή δράση της μηχανικής δύναμης εφελκυσμού και της ηλεκτροχημικής διάβρωσης. Ακόμη και η καταπόνηση πολύ κάτω από την αντοχή διαρροής του τιτανίου μπορεί να προκαλέσει-ρωγμές του τοίχου μετά από μακροπρόθεσμη-συσσώρευση.
2. Τυπικές περιοχές επιρρεπείς σε ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης
Ραφές συγκόλλησης και ζώνες που επηρεάζονται από τη θερμότητα-με υπολειμματική τάση εφελκυσμού συρρίκνωσης συγκόλλησης.
Λυγισμένα τμήματα σε σχήμα U{0}}που διατηρούν μεγάλη υπολειμματική τάση μετά την ψυχρή διαμόρφωση.
Θέσεις στερέωσης φλάντζας και σύσφιξης σωλήνων με υπερβολική δύναμη σύσφιξης του μπουλονιού πριν-.
Περιοχές εναλλαγής στάθμης υγρού όπου εξατμίζονται και συγκεντρώνονται συνεχώς διαβρωτικά άλατα.
Άκαμπτα σταθερά τμήματα σωλήνων που δεν μπορούν ελεύθερα να διαστέλλονται και να συστέλλονται υπό διακυμάνσεις θερμοκρασίας.
3. Βασικοί παράγοντες που επιταχύνουν τη βλάβη του SCC
Μέσο με υψηλή συγκέντρωση φθορίου, ιόντων χλωρίου και αυξημένη θερμοκρασία λειτουργίας.
Μη ανακουφισμένη υπολειμματική τάση από διεργασίες κάμψης, συγκόλλησης και μηχανικής κατεργασίας.
Οι σφιγμένοι πολύ-σφιγκτήρες εισάγουν πρόσθετη εξωτερική τάση εφελκυσμού.
Τοπική εξάτμιση που οδηγεί σε καθίζηση αλάτων και εμπλουτισμό ιόντων στην επιφάνεια του τιτανίου.
Επιφανειακές γρατσουνιές και εσοχές που χρησιμεύουν ως πηγές εκκίνησης ρωγμών για να σπάσουν το φιλμ παθητικοποίησης.
4. Πλήρης-Σύνδεση τεχνικών μέτρων πρόληψης και ελέγχου
① Εξαλείψτε την υπολειπόμενη πίεση μέσω της ανόπτησης μετά την-διαδικασία
Πραγματοποιήστε ενσωματωμένη θερμική επεξεργασία ανακούφισης καταπόνησης μετά την κάμψη και τη συγκόλληση για να μειώσετε την εσωτερική τάση εφελκυσμού των τεμαχίων εργασίας.
② Τυποποιήστε τη λειτουργία συναρμολόγησης και στερέωσης
Υιοθετήστε δυναμόκλειδα για να περιορίσετε τη δύναμη στερέωσης. χρησιμοποιήστε συρόμενα στηρίγματα για να διατηρήσετε το όριο θερμικής διαστολής και να αποφύγετε τους άκαμπτους περιορισμούς.
③ Καθαρίστε το μέσο εργασίας και καθαρίστε τακτικά τα άλατα
Εγκαταστήστε εξοπλισμό φιλτραρίσματος και αφαλάτωσης για μείωση της περιεκτικότητας σε ιόντα αλογόνου. ξεπλένετε τακτικά τα ιζήματα και το κρυσταλλικό αλάτι.
④ Βελτιστοποιήστε την επιλογή υλικού για σοβαρές συνθήκες συντήρησης
Επιλέξτε κράματα τιτανίου με βελτιωμένη απόδοση κατά-SCC για περιβάλλοντα υψηλής-θερμοκρασίας και υψηλού-αλογόνου.
⑤ Αφαιρέστε τη ζημιά στην επιφάνεια και ενισχύστε την παθητικοποίηση
Πολωνικά γρατσουνιές και γρέζια. εφαρμόστε ανοδική οξείδωση για να πυκνώσει το φιλμ παθητικοποίησης και να βελτιώσει την ακεραιότητά του.
5. Πίνακας σύγκρισης αποτελεσμάτων πρόληψης
表格
| Λειτουργία επεξεργασίας και σέρβις | Επίπεδο κινδύνου SCC | Συνιστώμενο σχέδιο βελτιστοποίησης |
|---|---|---|
| Ψυχρή διαμόρφωση χωρίς ανακούφιση από το στρες + υλικό υψηλής περιεκτικότητας σε φθόριο/χλωρίδιο | Εξαιρετικά υψηλός κίνδυνος ξαφνικού εύθραυστου κατάγματος | Εκτελέστε ανακούφιση από το άγχος ή αναβάθμιση ποιότητας υλικού |
| Θεραπεία ανακούφισης από το στρες + τυποποιημένη εγκατάσταση + μεσαίος καθαρισμός | Καταστέλλει αποτελεσματικά τη διάβρωση λόγω καταπόνησης | Τυπικές προδιαγραφές παραγωγής και λειτουργίας |
| Επιφανειακή ανοδική παθητικοποίηση + εύκαμπτη δομή στήριξης | Ελάχιστη τάση ρωγμών κάτω από σκληρές συνθήκες | Προτιμώμενο σχέδιο συνθηκών εργασίας υψηλού-διαβρωτικού κινδύνου |
Σύναψη
Η διάβρωση λόγω καταπόνησης των σωλήνων θέρμανσης τιτανίου προκαλείται από κοινού από τη ζημιά από τάση εφελκυσμού στο φιλμ παθητικοποίησης και την επιλεκτική ηλεκτροχημική διάβρωση στα άκρα των ρωγμών. Οι βασικές ιδέες πρόληψης είναι η εξάλειψη της εσωτερικής και εξωτερικής τάσης εφελκυσμού, ο έλεγχος του εμπλουτισμού των διαβρωτικών ιόντων στην επιφάνεια του υλικού, η αφαίρεση των σημείων έναρξης ελαττωμάτων της επιφάνειας και η ενίσχυση της σταθερότητας του προστατευτικού φιλμ οξειδίου. Ο αυστηρός έλεγχος της τεχνολογίας επεξεργασίας, της κατασκευής εγκατάστασης και της καθημερινής συντήρησης μπορεί ουσιαστικά να αποφύγει τα ξαφνικά ατυχήματα διαρροής ρήξης που προκαλούνται από ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω πίεσης.
