Καταμέτρηση λέξεων: 576 Το καθαρό τιτάνιο TA2 έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση ιόντων χλωρίου σε μέσα θαλασσινού νερού και άλμης και υιοθετείται ευρέως για θερμαντικά στοιχεία στην αφαλάτωση, τη θαλάσσια μηχανική και τη χημική βιομηχανία αλάτων. Ωστόσο, κάτω από τη συνδυασμένη σύζευξη της υπολειμματικής τάσης εφελκυσμού, της παρατεταμένης υψηλής θερμοκρασίας και του συμπυκνωμένου διαλύματος χλωρίου, το υλικό τιτανίου θα εξακολουθεί να προκαλεί εύθραυστη διάβρωση λόγω τάσης (SCC). Αυτή η αστοχία δεν έχει εμφανή λέπτυνση μετάλλου στο εξωτερικό και οι ρωγμές επεκτείνονται γρήγορα κατά μήκος της κρυσταλλικής δομής, προκαλώντας εύκολα ξαφνική διείσδυση του σωλήνα και μέση διαρροή χωρίς έγκαιρη προειδοποίηση. Αυτό το έγγραφο επεξεργάζεται τον μηχανισμό σχηματισμού και το πλήρες-σχέμα πρόληψης διεργασιών.
1. Μηχανισμός Ρηγμάτωσης από Τάσεις Τιτανίου
Το τιτάνιο σχηματίζει αυθόρμητα συμπαγές παθητικό φιλμ TiO2 σε ουδέτερο χλωριούχο μέσο για να απομονώσει τη διάβρωση της μήτρας. Όταν το σώμα του σωλήνα υφίσταται τάση εφελκυσμού από την επεξεργασία ή τη συναρμολόγηση, εμφανίζονται μικρο-σχίγματα στην επιφανειακή μεμβράνη οξειδίου. Τα ιόντα χλωρίου εισβάλλουν συνεχώς στο άκρο της ρωγμής, διαλύοντας φρέσκο υπόστρωμα τιτανίου για να σχηματίσουν ένα τοπικό όξινο μικροπεριβάλλον. Η πίεση συγκεντρώνεται στο μπροστινό άκρο των μικροσκοπικών ρωγμών και ωθεί τις ρωγμές να επεκταθούν γρήγορα κατά μήκος του ορίου των κόκκων ή της διακοκκώδους κατεύθυνσης. Η όλη διαδικασία θραύσης ανήκει σε εύθραυστη αστοχία, χωρίς σχεδόν καμία πλαστική παραμόρφωση, επομένως είναι δύσκολο να ανακαλύψετε κρυφούς κινδύνους μέσω τακτικού ελέγχου εμφάνισης. Τρεις απαραίτητες προϋποθέσεις για SCC: τάση εφελκυσμού, μέση θερμοκρασία πάνω από 70 βαθμούς, χλωριούχο μέσο υψηλής συγκέντρωσης. Η έλλειψη οποιασδήποτε συνθήκης μπορεί να μειώσει σημαντικά την πιθανότητα ρωγμών.
2. Κύριες πηγές εφελκυστικής τάσης σε σωλήνες θέρμανσης τιτανίου
(1) Υπολειμματική καταπόνηση ψυχρής κάμψης
Οι σωλήνες θέρμανσης από τιτάνιο σε σχήμα -, σε σχήμα L- και περιελίξεις, κάμπτονται ψυχρά και σχηματίζονται. Το εξωτερικό τόξο της περιοχής κάμψης δημιουργεί μόνιμη τάση εφελκυσμού, η οποία είναι η πιο επιρρεπής θέση για SCC. Πολύ μικρή ακτίνα κάμψης θα προκαλέσει σοβαρή συγκέντρωση πίεσης και θα συντομεύσει απότομα τον κύκλο ασφαλούς σέρβις.
(2) Θερμική υπολειμματική τάση συγκόλλησης
Η συγκόλληση με τόξο αργού παράγει ανομοιόμορφη θέρμανση και ψύξη. Η ραφή συγκόλλησης και η ζώνη που επηρεάζεται{1}}διατηρούν τη μεγάλη τάση εφελκυσμού συρρίκνωσης. Εάν η προστασία συγκόλλησης είναι ατελής, θα εμφανιστεί ευθραυστότητα οξυγόνου και αζώτου στη συγκόλληση, μειώνοντας περαιτέρω το όριο κρίσιμης τάσης για ρωγμές.
(3) Συναρμολόγηση Εξωτερική καταπόνηση
Η αναγκαστική ευθυγράμμιση κατά το κλείδωμα της φλάντζας, η άκαμπτη σύσφιξη και το τράβηγμα του αγωγού εφαρμόζουν πρόσθετο εφελκυστικό φορτίο στο σώμα του σωλήνα, που επικαλύπτεται από εγγενή τάση επεξεργασίας, κάνοντας το υλικό να εισέρχεται στο ευαίσθητο διάστημα SCC σε χαμηλότερη θερμοκρασία.
(4) Εναλλασσόμενη τάση θερμικού κύκλου
Η συχνή εκκίνηση και η διακοπή λειτουργίας οδηγούν σε επαναλαμβανόμενη διαστολή και συστολή του τοιχώματος του σωλήνα, σχηματίζοντας κυκλική εναλλασσόμενη τάση, η οποία επιταχύνει την έναρξη και τη διάδοση των μικρορωγμών.
3. Ιεραρχικά Τεχνικά Μέτρα Πρόληψης και Ελέγχου
① Τυποποιήστε τις παραμέτρους διαδικασίας κάμψης
Καθορίστε την ελάχιστη ακτίνα κάμψης όχι μικρότερη από 3 φορές την εξωτερική διάμετρο του σωλήνα τιτανίου για να αποφύγετε την υπερβολική παραμόρφωση τάνυσης στην κάμψη. Μετά τη μορφοποίηση κάμψης, πραγματοποιήστε ανόπτηση ανακούφισης τάσεων σε χαμηλή-θερμοκρασία για να εξαλείψετε την υπολειμματική τάση σχηματισμού από την πηγή.
② Αυστηρή διπλή-συγκόλληση με θωράκιση αργού όψεων
Υιοθετήστε πλήρη προστασία αργού στην πίσω πλευρά κατά τη συγκόλληση για να αποτρέψετε την ευθραυστότητα της συγκόλλησης. Για σωλήνες θέρμανσης που χρησιμοποιούνται σε κορεσμένη άλμη άνω των 90 μοιρών, εκτελέστε θερμική επεξεργασία στερεού διαλύματος μετά την{2}}συγκόλληση για να ομογενοποιήσετε τη μικροδομή και να εξαλείψετε την υπολειπόμενη τάση συγκόλλησης.
③ Υιοθετήστε την ευέλικτη δομή εγκατάστασης
Απαγόρευση αναγκαστικής συναρμολόγησης και άκαμπτων σταθερών περιορισμών. χρησιμοποιήστε ελαστικά παρεμβύσματα PTFE και δεσμευμένα κενά διαστολής κατά τη σύνδεση της φλάντζας για να αποφύγετε την εισαγωγή επιπλέον εξωτερικής τάσης εφελκυσμού.
④ Ελέγχετε εύλογα την πυκνότητα ισχύος
Βελτιστοποιήστε το επιφανειακό φορτίο ισχύος για να αποφύγετε την τοπική υπερθέρμανση του τοιχώματος του σωλήνα, διατηρήστε τη μακροπρόθεσμη θερμοκρασία λειτουργίας κάτω από το ευαίσθητο εύρος θερμοκρασίας του Titanium SCC όσο το δυνατόν περισσότερο και διακόψτε τη συνθήκη πρόκλησης θερμοκρασίας.
⑤ Βελτιστοποίηση διαχείρισης τερματισμού λειτουργίας εξοπλισμού
Αποστραγγίστε πλήρως την υπολειπόμενη άλμη μέσα στη δεξαμενή κατά τη διάρκεια-μακροπρόθεσμης διακοπής λειτουργίας και αναμονής για να αποτρέψετε τον εμπλουτισμό ιόντων χλωρίου σε στατικό μέσο και να αποφύγετε το σχηματισμό μικροπεριβάλλοντος υψηλής-διάβρωσης.
4. Οδηγία αναβάθμισης υλικού για εξαιρετικά-σκληρές συνθήκες εργασίας
Εάν η κατάσταση λειτουργίας είναι κορεσμένη άλμη με θερμοκρασία σταθερά υψηλότερη από 120 μοίρες και σύνθετη καταπόνηση πολλαπλών-πηγών, μπορεί να επιλεγεί βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο TA1 με χαμηλότερη περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες και καλύτερη σκληρότητα για τη βελτίωση της απόδοσης κατά του SCC. Πρέπει να τονιστεί ότι τα υλικά τιτανίου δεν μπορούν να αντισταθούν σε μέσα που περιέχουν{{5}φθόριο και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνθήκες εργασίας με υδροφθορικό οξύ και ιόντα φθορίου.
表格
| Πηγή στρες | Περιοχή επιρρεπής σε αστοχίες | Μέθοδος Εξάλειψης |
|---|---|---|
| Σχηματισμός ψυχρής κάμψης | Εξωτερικό τόξο λυγισμένου τμήματος | Περιορίστε την ακτίνα κάμψης + ανόπτηση ανακούφισης του στρες |
| Επεξεργασία συγκόλλησης | Ζώνη που επηρεάζεται από συγκόλληση και θερμότητα- | Προστασία αργού διπλής-όψης + θερμική επεξεργασία μετά-συγκόλλησης |
| Άκαμπτη εγκατάσταση | Εξάρτημα σύνδεσης φλάντζας | Εύκαμπτο παρέμβυσμα + δεσμευμένο όριο επέκτασης |
| Συχνή θερμική εκκίνηση-διακοπή | Ολόκληρο σώμα σωλήνα | Μειώστε την πυκνότητα ισχύος και σταθεροποιήστε τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας |
Σύναψη
Οι σωλήνες θέρμανσης τιτανίου TA2 δεν έχουν απόλυτη ανοσία στη διάβρωση λόγω καταπόνησης σε περιβάλλοντα υψηλής-θερμοκρασίας και υψηλής-αλατότητας. Η αποκοπή της τάσης εφελκυσμού από τη διαμόρφωση, τη συγκόλληση και τους συνδέσμους συναρμολόγησης, μαζί με τη διαχείριση της θερμοκρασίας και του μέσου, μπορεί αποτελεσματικά να αποφύγει την ξαφνική αστοχία εύθραυστης ρωγμής και να δώσει πλήρη απόδοση στο πλεονέκτημα μακράς διάρκειας-αντιδιάβρωσης-του τιτανίου σε συνθήκες πλούσιες σε χλώριο-.
