A szemcseközi feszültségkorróziós repedés meghibásodása akkor következik be, amikor a 316 rozsdamentes acél króm-szegény szemcsehatárokat képez a hegesztési hőérzékenyítés után. A feldolgozásból származó maradék húzófeszültség és a klorid-tartalmú korrozív közeg együttes hatására a korrózió elsősorban a szemcsehatár gyenge zónáit támadja meg. A mikrorepedések a szemcsehatárok mentén csíráznak, és gyorsan átnyúlnak a cső falvastagságán, ami láthatatlan szivárgást eredményez a csővezetéken belül. Ez a meghibásodás különbözik a szokásos szemcseközi korróziótól, amely csak az anyag feloldódását okozza; feszültségre támaszkodik, hogy folyamatosan felhúzza a repedésréseket, ami nagymértékben rejtőzik és hirtelen szakadási hajlam jellemzi, és többnyire nedves, sót tartalmazó{6}}munkakörülmények között futó hegesztett fűtővezetékekben fordul elő.
1. Repedés keletkezési és terjedési mechanizmusa
A hegesztési termikus cirkuláció során a króm-karbidok kicsapódnak a rozsdamentes acél szemcsehatárain, kimerítik a közelben lévő krómelemeket, és tönkreteszik a folyamatos passzivációs filmet a szemcsehatárokon. A króm-szegény szemcsehatár rossz korrózióállóságú anódterületté alakul, míg az érintetlen szemcsebelső nagy katódként szolgál. A közegben lévő kloridionok fokozzák a szemcsehatárok elektrokémiai feloldódását. A hegesztési maradékfeszültség és a hőtágulási kényszerfeszültség tartós húzóerőt hoz létre az anyagon, ami folyamatosan kiszélesíti a szemcsehatárok mentén korrodált apró réseket. Repedések szövik át a szemcsehatár-hálózatot és futnak át a csőfalon. Az ismétlődő ciklikus terhelések okozta kifáradási repedésekkel ellentétben ez a károsodás metallográfiai érzékenyítési hibákban gyökerezik, és statikus húzófeszültség és korrozív közeg okozza.
2. Tipikus pozíciók, amelyek hajlamosak az intergranuláris feszültségkorróziós károsodásra
A hegesztési hővel{0}}a zónák hosszan maradnak az érzékenyítés hőmérsékleti tartományában a hegesztés során;
Több-menetes javítóhegesztési területek egymásra épülő hőciklusokkal és súlyosabb szemcsehatár krómfogyással;
Karimagyökér és menetes csatlakozások nyilvánvaló helyi feszültségkoncentrációval;
Mereven rögzített csőszakaszok, ahol a termikus deformáció visszafogott a további húzófeszültség előidézése érdekében;
Szigetelt csővezeték belső közbenső réteg, ahol a kondenzált sót tartalmazó víz-halmozódik fel a hosszú-merítés érdekében.
3. A kudarcot gyorsító fő indukáló tényezők
Hagyományos, magas széntartalmú 316-os alapanyag, hegesztési hevítés során karbid kicsapódásra hajlamos;
Túlzott hegesztési hőbevitel és lassú hűtési sebesség, meghosszabbítja az érzékenyítési hőmérséklet-tartási időt;
Nincs utólagos{0}}hegesztési oldatos hőkezelés az érzékeny metallográfiai szerkezet megszüntetésére;
A közepes vagy környezeti kondenzátum kloridionokat tartalmaz, amelyek aktiválják a szemcseközi korróziót;
A csővezetéktámasz helytelen beállítása, ami hőtágulási elakadáshoz és tartós húzófeszültséghez vezet.
4. Teljes-Link megelőzési és ellenőrzési technikai intézkedések
① Nyersanyagként előnyben részesítse az alacsony szén-dioxid-kibocsátású{0}}316 literes rozsdamentes acélt
Csökkentse a széntartalmat, hogy alapvetően visszafogja a szemcsehatár króm-karbid kiválását.
② Alkalmazzon alacsony hőbevitelű hegesztési eljárást gyors hegesztési sebességgel és kényszerhűtéssel
Rövidítse le a komponensek tartózkodási idejét az érzékenyítési hőmérsékleti intervallumon belül.
③ Végezzen szilárd oldatos izzítást fontos nyomós{0}}csapágyazású hegesztett szerelvényeknél
Oldja újra a kicsapódott karbidokat, és állítsa helyre a króm egyenletes eloszlását a szemcsehatárokon.
④ Konfigurálja a csúszó támasztékokat és a tágulási hézagokat a termikus kényszer húzófeszültségének enyhítésére
Szüntesse meg a repedésnyílás mechanikai hajtóerejét.
⑤ Rendszeresen végezzen ultrahangos és örvényáramú vizsgálatot a hegesztési területeken
Határozza meg a szemcseközi mikrorepedéseket a behatolás és a szivárgás előtt.
5. Megelőzési hatások összehasonlító táblázata
表格
| Anyag és konstrukció mód | Repedési hiba kockázata | Alkalmazási javaslat |
|---|---|---|
| Magas-széntartalmú 316 + nagy hőbevitelű hegesztés + nincs utó-hegesztési hőkezelés | A szemcseközi behatolási repedések középtávú{0}}működés esetén fordulnak elő | Cserélje ki 316 literes anyaggal, és végezzen integrált oldatos hőkezelést |
| 316 literes alacsony- széntartalmú anyag + szabványos alacsony hőbevitelű hegesztés + feszültségmentesítő elrendezés | Hatékonyan blokkolja a szemcseközi repedés kialakulását és tágulását | Szabványos gyártási specifikáció a korróziógátló -rozsdamentes acél fűtővezetékekhez |
| Hegesztést-utáni metallográfiai ellenőrzés + teljes körű,-roncsolásmentes vizsgálat + időszakos hibaellenőrzés | Rendkívül alacsony rejtett szivárgási kockázat | Előnyben részesített séma tengerparti és magas{0}}klorid-tartalmú környezeti fűtőcső projektekhez |
Következtetés
A 316 rozsdamentes acél fűtőcső szemcseközi feszültségkorróziós repedése a hegesztés-indukált szemcsehatár krómfogyásából ered, és a húzófeszültség és a klorid közeg összekapcsolása során behatoló repedésekké fejlődik. A fő megelőző intézkedések közé tartozik az anyagminőség optimalizálása, a hegesztési hőparaméterek szabályozása, az érzékeny szerkezet hőkezeléssel történő megszüntetése, a kényszerfeszültség feloldása és az időszakos, roncsolásmentes tesztelés megerősítése. Az anyagbeszerzés, a hegesztési konstrukció, az utólagos-feldolgozás és a napi ellenőrzés teljes-folyamat zárt{6}}hurkú vezérlése megelőzheti a váratlan leállásokat és a fűtővezetékek szemcseközi feszültségkorróziós meghibásodása által okozott biztonsági szivárgási baleseteket.
