Jännityskorroosiomurtuman (SCC) epäonnistuminen viittaa 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun putken ja kloridi{1}}pitoisen syövyttävän väliaineen samanaikaiseen jäännösjännityksen vaikutukseen. Transgranulaariset tai rakeiden väliset pienet halkeamat alkavat putken pinnalla ja laajenevat nopeasti jännityssuunnassa tunkeutuen lopulta putken seinämään ja aiheuttaen äkillisen vuodon tai repeämän. Tämä vika liittyy vahvasti piiloon ja äkillisyyteen, ja se on yksi tuhoisimmista austeniittisista ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lämmitysputkien vikaantumismuodoissa, jotka toimivat kloridi-pitoisessa kosteassa ympäristössä.
1. Jännityskorroosion halkeilun kehittymismekanismi
316 ruostumaton teräs muodostaa vakaan kromioksidin passiivikalvon normaalissa käyttöympäristössä. Kun materiaalin pinnalla on vetojännitystä ja kloridi-ionit kerääntyvät rikkomaan passiivikalvon, muodostuu paikallisia anodisia liukenevia mikrosoluja. Vetojännitys avaa jatkuvasti halkeaman kärkeä, mikä mahdollistaa syövyttävän väliaineen tunkeutumisen halkeaman sisäpuolelle ja säilyttää tukkeutuneen syövyttävän ympäristön. Halkeamat etenevät vuorotellen raerajaa tai kiderakeita pitkin sähkökemiallisen korroosion ja mekaanisen vetojännityksen kytkeytyessä. Toisin kuin tasainen korroosio tai yksittäinen jännitysvaurio, SCC ei voi tapahtua pelkällä jännityksellä tai syövyttävällä aineella, ja se kuuluu tyypilliseen mekaanisen kuormituksen ja kemiallisen eroosion synergistiseen epäonnistumiseen.
2. Tyypilliset SCC:lle altis asennot
Hitsausvyöhykkeet ja lämpö{0}}vyöhykkeet, joissa on suuri jäännösvetolujuus;
Kylmä-taivutetut kulmakappaleet ja muotoillut putkiosat säilyttävät jäännösjännityksen;
Jäykästi kiinnitetyt putkilinjasegmentit, joiden lämpölaajeneminen on rajoitettu tuottamaan ylimääräistä vetojännitystä;
Ulkoseinän kondensaatioalueet, joissa pölystä ja suolasumusta kertyy jatkuvasti kloridi-ioneja;
Paikalliset ylikuumenemisalueet, joissa on epätasainen lämpötilakenttä, mikä johtaa lämpörasituksen keskittymiseen.
3. SCC:tä kiihdyttävät ytimen indusoivat tekijät
Väliaine tai ulkoinen ympäristö sisältää kloridi-ioneja, kuten suolasumua, jäähdytysvettä ja prosessijätevettä;
Hitsaus, kylmätaivutus ja kokoonpano tuottavat suuren jäännösvetolujuuden ilman jännityksenpoistokäsittelyä;
Putkilinjasta puuttuu liikuntasaumat ja tuet, mikä johtaa lämpöjännityksen kertymiseen lämpötilan nousun jälkeen;
Vaurioitunut ulompi -korroosionestopinnoite johtaa pitkäaikaiseen-kasteen tarttumiseen ja ionien rikastumiseen putken pinnalla.
Pitkäaikainen-lämpötilan vaihtelu voimistaa vaihtelevia jännityksiä ja nopeuttaa halkeamien kasvua.
4. Täydelliset-Linkkien eston ja hallinnan tekniset toimenpiteet
① Poista jäännösvetolujuus jälki-hitsauksella ja taivutus{1}}hehkutuskäsittelyllä
Vapauta muovaus- ja hitsausjännitys mekaanisen halkeilulähteen poistamiseksi.
② Optimoi putkilinjan asettelu lisätäksesi laajenemiskompensaattoreita ja liukutukia
Vältä jäykkiä rajoituksia vapauttaaksesi lämpölaajenemisjännityksen vapaasti.
③ Eristä kloridi-, joka sisältää väliainetta ja ympäristön suolasumua
Paranna ulkoseinän korroosionestopinnoitetta- ja vedenpitävää eristystä kondenssiveden kertymisen estämiseksi.
④ Säädä tiukasti kiertävän lämpöaineen kloridipitoisuutta
Asenna väliaineen suodatus ja ioninpoistojärjestelmä syövyttävien ionien pitoisuuden vähentämiseksi.
⑤ Suorita säännöllinen magneettisten hiukkasten ja ultraäänivirheiden havaitseminen tiivistetyille{0}}osille
Tunnista mikrohalkeamat varhain ennen tunkeutumishäiriötä.
5. Ennaltaehkäisyvaikutusten vertailutaulukko
表格
| Käsittely- ja toimintatila | SCC-virheriski | Sovellusehdotus |
|---|---|---|
| Käsittelemätön jäännösjännitys + kloridi-rikas ympäristö + ei pinnoitesuojaa | Nopea halkeamien tunkeutuminen ja äkillinen repeämä keskipitkällä aikavälillä | Lopeta toiminta välittömästi stressin lievittämiseksi ja{0}}korroosionestoremontin vuoksi |
| Stressinpoiston lämpökäsittely + jännityksen kompensointirakenne + väliaineen puhdistus | Estää tehokkaasti jännityskorroosion halkeaman alkamista ja laajenemista | Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lämmitysputkien vakiosuunnittelu- ja rakennespesifikaatio |
| Matala-jännitys + täydellinen korroosionesto | Erittäin pieni SCC piilotettu vaara | Suositeltu järjestelmä rannikolle ja kloridi{0}}joille, jotka sisältävät vakavia korroosiota aiheuttavia työolosuhteita |
Johtopäätös
316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken jännityskorroosiohalkeilu johtuu vetojännityksen ja kloridi-ionikorroosion yhteisvaikutuksesta, jolloin muodostuu itsestään-eteneviä tunkeutuvia halkeamia. Keskeisiä ehkäisyideoita ovat jäännösjännityksen ja lämpörajoitusjännityksen poistaminen, kloridi-ionien kosketuksen vähentäminen putken rungon kanssa ja tärkeimpien jännitysosien säännöllisen vikojen havaitsemisen vahvistaminen. Materiaalin muovauksen, putkilinjan asennuksen, väliaineen hallinnan ja päivittäisen tarkastuksen suljetulla-silmukalla voidaan tehokkaasti estää lämmitysputkien jännityskorroosiohalkeamien aiheuttamat hauraat repeämät ja vuotoonnettomuudet.
