Hitsauskohdat ovat puhtaan titaanilämmitysputkien heikoimpia rakenteellisia ja{0}}korroosionestolenkkejä. Tilastotiedot fermentointilaitteiden vioista osoittavat, että yli 70 % titaaniputkien vuoto- ja murtumisonnettomuuksista tapahtuu hitsauksissa ja niiden lämpö{3}}vaikutusvyöhykkeissä. Hitsauskorroosiovaurio on paljon yleisempää kuin putken rungon tasainen korroosio, mikä johtuu pääasiassa metallografisen rakenteen muutoksista, epätasaisesta passiivisen kalvon muodostumisesta ja jäännöshitsauksesta. Tässä artikkelissa analysoidaan hitsin haavoittuvuuden perimmäisiä syitä ja tarjotaan täydelliset-prosessien ehkäisy- ja valvontatoimenpiteet hitsauksesta, kiillotuksesta, passivoinnista päivittäiseen käyttöön.
Olennainen syy hitsin korroosion herkkyyteen on metallografinen rakenteellinen ero. Korkean lämpötilan-argonkaarihitsauksen aikana hitsin lähellä oleva titaanimetalli lämpenee ja jäähdytetään nopeasti, mikä johtaa karkeaan raerakenteeseen ja epäjärjestyneisiin raerajoihin. Putken rungon tasaiseen hienorakeiseen verrattuna hitsausalueella on korkeampi metalliaktiivisuus ja pienempi korroosionkestävyys. Orgaanisen hapon, kloridi-ionin ja CIP-happo-emäskierron vaihtelevan vaikutuksen alaisena hitsi tuottaa ensisijaisesti mikro-pistekorroosiota ja rakeidenvälistä korroosiota, josta tulee koko lämmitysputken ensimmäinen vaurioalue.
Hitsauksen jäännösjännitys on toinen keskeinen kiihtyneiden vikojen aiheuttaja. Hitsin jäähdytyskutistuminen tuottaa vetojännitystä, joka vaikuttaa jatkuvasti paikalliseen passiivikalvoon. Hauras titaanioksidikalvo ei kestä pitkäaikaista-jännitysjaksoa, mikä johtaa tiheisiin mikrohalkeamiin hitsin pintaan. Syövyttävä väliaine tunkeutuu halkeamien läpi ja syövyttää matriisia ja muodostaa jännityskorroosiokytkentävaurioita. Pitkäaikaisessa -tuotannossa lämpösyklissä mikrohalkeamat laajenevat vähitellen ja tunkeutuvat lopulta putken seinämään.
Kohtuuton jälki{0}}hitsauskäsittely pahentaa hitsausvirheitä entisestään. Monet valmiit putket säilyttävät hitsausoksidivärin, hitsausvahvikkeet ja terävät alaleikkaukset ilman kiillotusta. Epätasainen pinta aiheuttaa jäännöshilsettä ja kuplien pysähtymistä käytön aikana, jolloin muodostuu-kerrostuman alle kuolleita alueita. Lisäksi hitsien epätäydellinen paikallinen passivointi johtaa epäyhtenäiseen potentiaaliin hitsin ja putken rungon välillä, mikä johtaa galvaaniseen korroosioon saman putken sisällä ja kiihdyttää hitsin ohenemista.
Virheelliset käyttöparametrit lisäävät hitsin vanhenemisen epäonnistumista. Voimakas-teho ylikuumeneminen käynnistyksen aikana, liiallinen puhdistuslämpötila ja pitkä-happoliotus vahingoittavat ensisijaisesti hitsien ohutta passiivista kalvoa. Kuplien kerääntyminen ylempään hitsauskaareen ja tukiekstruusiokitka aiheuttavat myös jatkuvaa paikallista kulumista ja kalvon menetystä, jolloin hitsausalue on aina korkean -korroosioriskin tilassa.
Hitsauksen heikkojen kohtien riskien poistamiseksi on otettava käyttöön standardoitu täydellinen{0}}prosessinhallinta. Käytä hitsausvaiheessa tiukasti korkean -puhtauden argonin kaksipuolista-suojausta välttääksesi hitsin hapettumisen ja typen saastumisen, mikä varmistaa hopeanvalkoisen-hitsauksen ilman sinisiä ja mustia hapetuskerroksia. Hitsauksen jälkeen kaikki hitsit on kiillotettava tasaiseksi kaarisiirtymäksi alileikkauksen, vahvistuksen ja terävien kulmien poistamiseksi, mikä palauttaa tasaisen pinnan tasaisuuden putken rungon kanssa.
Hitsauskohdissa tarvitaan tehostettua kohdennettua passivointikäsittelyä. Suorita yleispassivoinnin jälkeen hitseille paikallinen toissijainen passivointi mahdollisten vikojen korjaamiseksi ja hitsin ja putken rungon välisen potentiaalieron tasapainottamiseksi. Päivittäisen käytön aikana säädä tarkasti lämmitystehon tiheyttä ja puhdistusparametreja ylikuumenemisen ja hitsien pitkäaikaisen -happoeroosion välttämiseksi. Keskity säännöllisessä kunnossapidossa hitsin seinämän paksuuden havaitsemiseen ja pyörrevirtavirheiden havaitsemiseen varhaisten mikrohalkeamien havaitsemiseksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että hitsit ovat titaanilämmitysputkien luontaisia heikkoja{0}}korroosionestopisteitä. Rakenteelliset erot, jäännösjännitys ja epätäydellinen jälki{2}}hitsauskäsittely johtavat ensisijaiseen korroosiovaurioon. Hitsaussuojauksen standardointi, tasainen kiillotus, tehostettu passivointi ja kohdennettu havaitseminen voivat parantaa huomattavasti hitsin vakautta, vähentää tehokkaasti vuotoriskiä ja pidentää titaanilämmitysputkikokoonpanojen yleistä käyttöikää käymispajoissa.
