Lämpöjännityskorroosiohalkeilu (SCC) on yksi tuhoisimmista 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken piilovioista korkeissa -lämpötiloissa ja kloridia{2}} sisältävissä työolosuhteissa. Nopea lämpötilan nousu, usein käynnistyvät-pysäytysjaksot ja liiallinen lämmitysteho aiheuttavat valtavan vaihtelevan lämpörasituksen putken seinämän sisällä. Kun vetolujuus esiintyy samanaikaisesti kloridi-ionien ja korkean lämpötilan -lämpötilan kanssa, ruostumattoman teräksen pinnalla oleva kromi-rikas passiivinen kalvo on altis hauraalle halkeilulle. Pienet halkeamat laajenevat jatkuvasti raerajoja pitkin jännityksen ja syövyttävän väliaineen yhteisvaikutuksen alaisena, mikä lopulta johtaa äkilliseen lämmitysputkien hauraaseen murtumiseen ilman ilmeistä plastista muodonmuutosta. Monet lämmitysputket, joissa on laadukkaat raaka-aineet ja täydellinen pinnan passivointi, epäonnistuvat edelleen ennenaikaisesti, pääasiassa kohtuuttoman tehoparametrikonfiguraation vuoksi, mikä aiheuttaa usein lämpöshokkia ja liiallista jäännösvetolujuutta. Siksi tieteellinen lämmitystehon optimointi ja asteittainen lämpötilan säätö ovat välttämättömiä ehkäiseviä toimenpiteitä jännityskorroosiohalkeilun estämiseksi ja korroosionestoputkien käyttöiän pidentämiseksi.
Lämpöjännityskorroosiohalkeilun muodostuminen vaatii kolme välttämätöntä ehtoa: vetojännitys, kloridi-ioniväliaine ja korkean lämpötilan{0}}käyttöympäristö. Liiallinen hetkellinen lämmitysteho aiheuttaa terävän lämpötilaeron lämmitysputken sisä- ja ulkoseinien välillä, jolloin pintakerrokseen syntyy suuri ohimenevä vetojännitys. Laitteiden toistuva käynnistyminen ja sammuttaminen aiheuttavat edelleen vuorottelevaa lämpöjännitystä, joka kerää jatkuvasti hilavaurioita ja edistää mikrohalkeamien syntymistä. Hitsaussaumat, taivutusmuodonmuutosalueet ja kylmä{5}}muokatut osat ovat korkeita-jännityskeskittymiä, ja niistä on tulossa jännityskorroosiohalkeamien suositeltavimmat etenemisreitit. Virheellinen tehonsäätö, kuten täysi tehon suora käynnistys, toistuva kuormituksen vaihto ja yli-lämpötilojen käyttö lisää huomattavasti SCC-riskiä, kun taas asteittainen lämpötilan nousu ja vakaa tehonkäyttö voivat tehokkaasti vähentää lämpöjännityksen amplitudia ja välttää halkeamien syntymistä.
Taulukko 1 Lämmitystehokäyttötilat, lämpörasitustaso ja SCC-riskinhallintakaavio
表格
| Toimintatila | Teho- ja lämpötilaominaisuus | Terminen stressitaso | Stressikorroosioriski | Vakiooptimointistrategia |
|---|---|---|---|---|
| Suora täysi teho{0}}käynnistys | Välitön maksimiteho, nopea lämpötilan nousu | Erittäin korkea | Erittäin korkea | Ota vaiheittainen teho{0}}30–60 minuutin kuluessa |
| Usein aloita{0}}pysäytys pyöräilemään | Useita päälle{0}}pois päältä -kytkimiä lyhyessä ajassa | Korkea | Korkea | Pidennä vakaata jatkuvaa käyttöaikaa, vähennä käynnistystaajuutta |
| Hieman ylikuormitettu vakaa toiminta | Teho ylittää nimellisarvon 5–10 %, jatkuva korkea lämpötila | Keskikokoinen | Keskikokoinen | Säädä nimellistehoon, rajoita tiukasti enimmäistyölämpötilaa |
| Optimoitu asteittainen lämmitys | Alhainen-teho esilämmitys + porrastettu tehon lisäys + vakionimelliskäyttö | Matala | Mitätön | Aseta lämpötilan yläraja ja lukitusvirtasuoja |
Yritysten on laadittava tiukat lämmitystehovaatimukset ruostumattomasta teräksestä valmistetuille lämmityslaitteille. Käynnistysvaiheessa tulisi ensin käyttää matalatehoista esilämmitystä, jotta putken sisä- ja ulkoseinämien välinen lämpötilagradientti pienenee, ja tehoa lisätään vaiheittain, kunnes saavutetaan nimellinen toimintaparametri, jolloin vältetään välitön lämpöshokki. Lämpötilan lukitussuoja tulee asentaa estämään ylilämpö{3}}käyttö; kun pinnan lämpötila ylittää turvallisen kynnyksen, lämmitystehoa rajoitetaan automaattisesti. Laitteen käynnistys- ja sammutustaajuus tulisi standardoida, ja toistuva tilapäinen virrankytkentä tulisi kieltää kumulatiivisten vuorottelevien lämpöjännitysvaurioiden välttämiseksi. Kuumennusputkien, joita käytetään korkean lämpötilan -kloridi-pitoisissa väliaineissa, enimmäiskäyttölämpötilaa tulee alentaa sopivasti lämpötilaeron kaventamiseksi ja jännityskorroosiohalkeilun herkkyyden pienentämiseksi entisestään.
Säännöllinen käyttötietojen arkistointi vaaditaan käynnistystilan, tehokäyrän, käyttölämpötilan ja laitteiden kytkentätaajuuden tallentamiseksi. Jos lämmitysputkia käytetään pitkään korkean-rasituskäytön alaisuudessa, ainetta rikkomaton tarkastus, kuten pyörrevirta- ja ultraäänitestaus, tulee järjestää etukäteen varhaisten mikro-halkeamien seulomiseksi. Optimoitu lämmitystehon hallinta eliminoi jännityskorroosiohalkeilun vetolujuuslämpöjännityksen, toimii yhteistyössä raaka-aineiden valinnan, pinnan korroosionestokäsittelyn ja vedenlaadun valvonnan kanssa ja rakentaa täydellisen-prosessiturvallisuusjärjestelmän 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettua lämmitysputkea varten, mikä estää tehokkaasti lämpöjännityksen aiheuttamat katastrofaaliset hauraat murtumakorroosioonnettomuudet.
