Η αστοχία εύθραυστου σπασίματος λόγω ευθραυστότητας υδρογόνου αναφέρεται στο ατομικό υδρογόνο που παράγεται από ηλεκτροχημική διάβρωση, αντίδραση αποξήρωσης και προστασία καθόδου που διεισδύει στο εσωτερικό του μεταλλικού πλέγματος του σωλήνα θέρμανσης τιτανίου. Τα άτομα υδρογόνου συγκεντρώνονται κατά μήκος των ορίων των κόκκων, των εξαρθρώσεων και των εσωτερικών μικροελαττωμάτων για να σχηματίσουν εύθραυστες φάσεις υδριδίου του τιτανίου. Η ολκιμότητα και η σκληρότητα του υλικού πέφτουν απότομα, μικροσκοπικές μικρορωγμές φυτρώνουν υπό εσωτερική υπολειπόμενη τάση, μέση πίεση και θερμικό εναλλασσόμενο φορτίο. Οι ρωγμές επεκτείνονται γρήγορα κατά μήκος των ζωνών συσσωμάτωσης υδριδίου, οδηγώντας τελικά σε ξαφνικό εύθραυστο σπάσιμο του σώματος του σωλήνα χωρίς εμφανή πλαστική παραμόρφωση. Αυτή η αστοχία έχει ισχυρό αιφνίδιο, προκαλώντας συχνά θραύση από σπασίματα του αγωγού και μεσαία εκτόξευση υπό πίεση-τους ρουλεμάν σωλήνες θέρμανσης με συντήρηση και μείωση του μέσου.
1. Μηχανισμός Διήθησης Υδρογόνου και Ευθραυστότητας Υδριδίου
Το τιτάνιο έχει εξαιρετικά υψηλή διαλυτότητα για άτομα υδρογόνου σε υψηλή θερμοκρασία και όξινο περιβάλλον αναγωγής. Κατά τη διάβρωση και το πλύσιμο με οξύ, τα ιόντα υδρογόνου λαμβάνουν ηλεκτρόνια και μετατρέπονται σε ενεργά άτομα υδρογόνου, τα οποία διεισδύουν στη μεταλλική επιφάνεια και διαχέονται στο εσωτερικό της μήτρας. Το υδρογόνο συσσωρεύεται σε δομικά ελαττώματα και κατακρημνίζει τη βελόνα-όπως το εύθραυστο υδρίδιο του τιτανίου, το οποίο διασπά την οριακή δομή των μεταλλικών κόκκων. Υπό εξωτερική δύναμη ή θερμική καταπόνηση, οι μικρορωγμές βλασταίνουν στις περιοχές κατανομής υδριδίων και διαδίδονται διακοκκώδη και διακοκκώδη. Σε αντίθεση με τη διαστολή ρωγμών κόπωσης με μακροπρόθεσμη κυκλική φόρτιση, η ευθραυστότητα του υδρογόνου ανήκει στην εγγενή υποβάθμιση της σκληρότητας του υλικού και η θραύση συμβαίνει στιγμιαία μόλις ξεπεραστεί η κρίσιμη συγκέντρωση υδρογόνου.
2. Τυπικές θέσεις επιρρεπείς σε ζημιά από ευθραυστότητα υδρογόνου
Οι συγκολλημένοι σύνδεσμοι και η θερμότητα-επηρέασαν ζώνες με χονδροειδείς κόκκους και περισσότερα ελαττώματα πλέγματος.
Τμήματα σωλήνων που υποβάλλονται σε αποξίδωση και χημικό καθαρισμό χωρίς μεταγενέστερη επεξεργασία αφυδρογόνωσης.
Τα μέρη του αγωγού υπό υπερβολική καθοδική προστασία ρεύματος που οδηγεί σε υπερπροστασία στην εξέλιξη του υδρογόνου.
Περιοχές εσωτερικού τοιχώματος σε μακροχρόνια-επαφή με αναγωγικό όξινο μέσο και υγρό διεργασίας που περιέχει-υδρογόνο.
Ψυχρά επεξεργασμένα λυγισμένα τμήματα σωλήνων-με μεγάλη υπολειπόμενη εσωτερική τάση και εύκολο εμπλουτισμό υδρογόνου.
3. Πυρήνας Επαγωγικοί Παράγοντες που Επιταχύνουν την Αποτυχία Ευθραυστότητας
Το διάλυμα τουρσί στερείται συστατικών αναστολής του υδρογόνου και μια μεγάλη ποσότητα εκκολαπτόμενου υδρογόνου δημιουργείται κατά την αποξήρανση.
Δεν υπάρχει διαδικασία ψησίματος αφυδρογόνωσης μετά τον καθαρισμό με οξύ και την κατασκευή συγκόλλησης.
Οι παράμετροι καθοδικής προστασίας ορίζονται αδικαιολόγητα με υπερβολικό δυναμικό που προκαλεί βίαιη αντίδραση έκλυσης υδρογόνου.
Το μεταφορικό μέσο περιέχει ισχυρά αναγωγικά συστατικά για τη συνεχή παραγωγή πηγών διείσδυσης υδρογόνου.
Οι σωλήνες τιτανίου διατηρούν υψηλή υπολειμματική τάση μετά την κάμψη και το σχηματισμό, επιταχύνοντας την έναρξη της ρωγμής υπό τη δράση υδρογόνου.
4. Πλήρη-Τεχνικά μέτρα πρόληψης και ελέγχου σύνδεσης
① Προσθέστε αποτελεσματικούς αναστολείς διάβρωσης υδρογόνου στο υγρό τουρσί για να καταστείλετε την παραγωγή ατόμου υδρογόνου
Κόψτε ουσιαστικά την πηγή διήθησης υδρογόνου κατά τον χημικό καθαρισμό.
② Εφαρμόστε επεξεργασία ψησίματος διατήρησης θερμότητας αφυδρογόνωσης χαμηλής- θερμοκρασίας μετά από συγκόλληση και πλύση με οξύ
Διώξτε το διαχύσιμο υδρογόνο μέσα στο μεταλλικό πλέγμα για να εξαλείψετε τις συνθήκες καθίζησης υδριδίου.
③ Ρυθμίστε με ακρίβεια το δυναμικό καθοδικής προστασίας για να αποφύγετε την υπερπροστασία και την αντίδραση εξέλιξης υδρογόνου
Περιορίστε το δυναμικό καθόδου εντός του ασφαλούς εύρους έναντι ευθραυστότητας υδρογόνου.
④ Βελτιστοποιήστε την τεχνολογία διαμόρφωσης αγωγών και εξαλείψτε την υπολειπόμενη τάση μετά την{0}}επεξεργασία μέσω ανόπτησης ανακούφισης από την πίεση
Μειώστε τις θέσεις ελαττωμάτων για συσσώρευση υδρογόνου και διάδοση ρωγμών.
⑤ Διεξάγετε τακτικά ανίχνευση ελαττωμάτων με υπερήχους και επιθεώρηση δειγματοληψίας περιεχομένου υδρογόνου για τμήματα σωλήνων που φέρουν πίεση-
Εξετάστε τις πρώιμες μικρορωγμές που προκαλούνται από το υδρογόνο- πριν από το εύθραυστο κάταγμα.
5. Πίνακας σύγκρισης αποτελεσμάτων πρόληψης
表格
| Λειτουργία Κατασκευής & Προστασίας | Κίνδυνος κατάγματος με ευθραυστότητα υδρογόνου | Πρόταση εφαρμογής |
|---|---|---|
| Ανεμπόδιστη αποξήρανση + χωρίς επεξεργασία αφυδρογόνωσης + καθοδική προστασία υπερ- | Ξαφνικό εύθραυστο κάταγμα εμφανίζεται κατά την περίοδο λειτουργίας του ρουλεμάν πίεσης- | Συμπληρώστε το ψήσιμο αφυδρογόνωσης και διορθώστε τη ρύθμιση παραμέτρων προστασίας |
| Πίκρωση με αναστολέα + τυποποιημένη διαδικασία αφυδρογόνωσης + ακριβής έλεγχος δυνατοτήτων προστασίας | Περιορίστε αποτελεσματικά την εισχώρηση υδρογόνου και την κατακρήμνιση εύθραυστης φάσης υδριδίου | Τυπικές προδιαγραφές κατασκευής για συγκόλληση και συντήρηση σωληνώσεων θέρμανσης τιτανίου με πίεση- |
| Δημοσίευση-ανακούφιση καταπόνησης ενσωματωμένης συγκόλλησης + δυνητική προστασία στο διαδίκτυο-παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο + ετήσια δειγματοληψία απόδοσης υλικού | Εξαιρετικά χαμηλοί αιφνίδιοι εύθραυστοι κίνδυνοι θραύσης και μέτριοι κίνδυνοι ασφάλειας διαρροής | Προτιμώμενο σχέδιο για έργα δικτύου σωλήνων θέρμανσης υψηλής-μέσης μείωσης πίεσης αντιδιαβρωτικού τιτανίου- |
Σύναψη
Η αστοχία ευθραυστότητας του σωλήνα θέρμανσης τιτανίου προκαλείται από τα άτομα υδρογόνου που διεισδύουν στη μεταλλική μήτρα για να σχηματίσουν εύθραυστο υδρίδιο του τιτανίου, το οποίο προκαλεί ταχεία διαστολή ρωγμών και εύθραυστο σπάσιμο υπό πίεση. Τα βασικά μέτρα πρόληψης περιλαμβάνουν την προσθήκη αναστολέων αποσκλήρυνσης, τη διαμόρφωση θερμικής επεξεργασίας αφυδρογόνωσης, τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων καθοδικής προστασίας, την εξάλειψη της υπολειπόμενης καταπόνησης της επεξεργασίας και την τακτική ανίχνευση ελαττωμάτων και δοκιμές περιεκτικότητας σε υδρογόνο. Η διαχείριση ολόκληρης της-διαδικασίας κλειστού βρόχου-της επεξεργασίας αγωγών, της λειτουργίας συντήρησης και της ρύθμισης παραμέτρων αντιδιαβρωτικής προστασίας μπορεί να αποτρέψει ξαφνικά ατυχήματα θραύσης και ασφάλειας που προκαλούνται από ευθραυστότητα υδρογόνου των σωληνώσεων πίεσης θέρμανσης τιτανίου.
