A hidrogén által indukált krakkolás (HIC) a hidrogénatomokra utal, amelyek behatolnak a rozsdamentes acél mátrix belsejébe, és a szemcsehatárokon, zárványokon és belső hibákon összegyűlnek. A hidrogénmolekulák hatalmas belső nyomást képeznek, ami repedéseket hoz létre az anyag belsejében, nyilvánvaló külső korrózió nélkül. Üzemi igénybevétel esetén a repedések gyorsan kitágulnak, és a fűtőcső hirtelen rideg törését okozzák. Az ilyen jellegű meghibásodásoknak rendkívül nagy a rejtettsége és véletlenszerűsége, ami gyakran a berendezés felrobbanásához vezet normál üzemi nyomás mellett.
1. Belső hidrogénrepedés kialakulásának elve
A pácolás, a katódos védelem, a savas közeg korróziós és hegesztési folyamatai során a hidrogénionok elektronokat nyernek, hogy hidrogénatomokat hozzanak létre. Az apró H atomok áthatolhatnak a passzív filmen, és bediffundálhatnak a 316-os rozsdamentes acél fémrácsába. A hidrogénatomok folyamatosan vándorolnak és halmozódnak fel olyan anyaghibáknál, mint a salakzárványok, diszlokációs zónák és szemcsehatárok, és hidrogéngázzá egyesülnek. Mivel a hidrogénmolekulák nem tudnak kijutni, óriási belső húzónyomás képződik az apró üregben. Amikor a belső feszültség meghaladja az anyag törési szívósságát, mikrorepedések keletkeznek, és a gyenge fázis határfelülete mentén terjednek. A termikus ciklusterhelés és az üzemi nyomás hatására a repedések közvetlenül a falvastagságon keresztül terjednek, ami törékeny szakadási szivárgást eredményez.
2. A hidrogén beszivárgás fő forrásai
Savas pácolási rozsdamentesítő eljárás: A sósav és a vegyes sav korrodálja az acélt, és nagy mennyiségű keletkező hidrogént termel;
Az aktuális katódos rendszer túlzott védelme: a túlzott polarizáció heves hidrogénfejlődést vált ki a fém felületén;
Hosszan tartó-szolgáltatás kénhidrogén-
Hegesztés gázárnyékolás nélkül: A levegőben lévő nedvesség hidrogénné bomlik és bejut a varrat fémébe;
Mechanikus feldolgozás hidrogén{0}}tartalmú vágófolyadékkal, amely felületi hidrogénabszorpciót eredményez.
3. A hidrogénrepedést gyorsító kulcstényezők
A hajlításból és hegesztésből eredő nagy maradó feszültség a munkadarabon belül;
Bőséges belső nem{0}}fémes zárványok az alapanyagban, a hidrogén gyűjtőhelyeit biztosítva;
Alacsony pH-jú savas környezet nagymértékben javítja a hidrogénfejlődés sebességét;
Az alacsony hőmérsékletű üzemi körülmények csökkentik a hidrogén diffúziós sebességét és felgyorsítják a helyi dúsítást.
4. Hierarchikus megelőzési és felszámolási intézkedések
① Szabványosítsa a pácolási folyamatot, és adjon hozzá hidrogén inhibitort
Adjon hozzá speciális hidrogén-permeációs lassítót a pácoló oldathoz, hogy megakadályozza a hidrogénatom képződését; szigorúan ellenőrizze a pácolás idejét, hogy elkerülje a túl{0}}korróziót és a túlzott hidrogénfelvételt.
② Szigorúan szabályozza a katódos védelmi potenciáltartományt
Kerülje a túlzott negatív polarizációs potenciált; állítsa be a védelmi potenciál felső határát, hogy alapvetően levágja a hidrogénfejlődési reakcióintervallumot.
③ Végezzen sütés-dehidrogénező hőkezelést
Pácolás és hegesztés után végezzen alacsony-hőmérsékletű sütési hőkonzerválást, hogy a belső hidrogén diffundáljon és kiszabaduljon a mátrixból, így elkerülhető a hidrogéndúsítás rejtett veszélye.
④ A nyersanyag tisztaságának és hegesztési minőségének javítása
Válasszon alacsony-záródású, minősített rozsdamentes acél csövet; alkalmazzon kétoldalas-argon árnyékoló hegesztést, hogy csökkentse a hegesztési porozitást és a hidrogén felhalmozódását okozó hibaforrásokat.
⑤ Optimalizálja a szerkezetet a maradék húzófeszültség csökkentése érdekében
Végezzen{0}}alakítás utáni feszültségcsökkentő izzítást, hogy csökkentse a belső húzófeszültség-mezőt, és csökkentse a repedés terjedésének hajtóerejét.
5. Megelőzési hatások összehasonlító táblázata
表格
| Termelési és szervizmód | Hidrogénrepedés veszélye | Optimalizálási javaslat |
|---|---|---|
| Korlátlan pácolás + dehidrogénezés nélküli kezelés | Magas rejtett törési kockázat | Hozzá kell adni az inhibitort és a sütési folyamatot |
| Pácolás inhibitorral + utó-folyamat dehidrogénezés | Basic kiküszöböli a hidrogén dúsítást | Normál gyártási kötelező eljárás |
| Alacsony-záródású nyersanyag + feszültségcsökkentő izzítás | Minimális repedési hajlam | Magas{0}}nyomású fűtőcső preferált eljárás |
Következtetés
A hidrogén által kiváltott repedés a hidrogénatom permeációjából, aggregációból és a fém belsejében lévő belső nyomástörésből származik. A központi vezérlőeszköz a hidrogéntermelési csatornák csökkentése, a hidrogén kiáramlásának elősegítése, valamint a belső feszültség és az anyaghibák csökkentése. A pácolás, a katódos védelem, a hegesztés és az utó{2}}hőkezelés szabályozásával hatékonyan kiküszöbölhető a 316 fűtőcső hidrogénridegedés miatti hirtelen rideg törésének kockázata.
