A titán fűtőcsövek feszültségkorróziós repedése (SCC) a húzófeszültség és a specifikus korrozív közeg együttes hatása által kiváltott rideg repedési hibára utal. A hideghajlításból, hegesztésből és erőltetett összeszerelésből származó maradék feszültség a kloridot, fluoridot, tömény savat vagy szerves oldószereket tartalmazó korrozív környezetekre hárul. Apró repedések csíráznak ki a cső felületén, és gyorsan kitágulnak az anyag belsejében anélkül, hogy nyilvánvaló egyenletes korróziós elvékonyodást okozna, ami végül hirtelen behatolási szakadást okoz az üzemi nyomás alatt. Ez a hiba erős hirtelenséggel és rejtettséggel jár, ami kritikus rejtett kockázatot jelent a titán hőcserélő berendezések számára.
1. Kapcsolt feszültség-korróziós repedést kiváltó mechanizmus
A titán felület egy kompakt TiO₂ passzivációs fólián alapul a korrózió elleni -védelem érdekében. A húzófeszültség apró elcsúszásokat és mikrohibákat okoz a passzivációs rétegen, ami a folyamatos védőfóliát lokálisan megszakítja. A korrozív anionok, például a fluor- és klórionok behatolnak az aljzatba a sérült pontok mentén, és kezdeti korróziós gödröket képeznek. A stressz a gödrök gyökerére koncentrálódik, és folyamatosan szétszakítja az újonnan regenerált passzivációs filmet, így a repedés hegyét aktív oldódási állapotban tartja. A repedések nagy sebességgel terjednek transzgranulárisan vagy intergranulárisan a mechanikai húzóerő és az elektrokémiai korrózió együttes hatására. Még a titán folyáshatára alatti feszültség is -falrepedést idézhet elő a hosszú távú-halmozódás után.
2. Tipikus feszültségi korróziós repedésekre hajlamos területek
Hegesztési varratok és hőhatás{0}}zónák hegesztési zsugorodási húzó-maradó feszültséggel;
U-alakú hajlított szakaszok, amelyek hidegalakítás után nagy maradékfeszültséget tartanak fenn;
A karima rögzítési és csőszorító pozíciói túlzott csavar-előfeszítő{0}}erővel;
Folyadékszint váltakozó területek, ahol a korrozív sók folyamatosan elpárolognak és koncentrálódnak;
Merev rögzített csőszegmensek, amelyek nem tudnak szabadon kitágulni és összehúzódni a hőmérséklet-ingadozás hatására.
3. Az SCC károsodását felgyorsító kulcstényezők
Közeg, magas koncentrációjú fluoriddal, kloridionokkal és megemelt üzemi hőmérséklettel;
Hajlítási, hegesztési és megmunkálási folyamatokból származó, nem enyhült maradék feszültség;
A túlfeszített kötőelemek további külső húzófeszültséget eredményeznek;
Helyi párolgás, ami sókiváláshoz és iondúsuláshoz vezet a titán felületén;
Felületi karcolások és bemélyedések, amelyek repedésképző forrásként szolgálnak a passzivációs film megszakításához.
4. Teljes-Link Megelőző és Ellenőrző Technikai intézkedések
① Távolítsa el a maradék feszültséget{0}}a folyamat utáni lágyítással
Hajlítás és hegesztés után végezzen integrált feszültségmentesítő hőkezelést a munkadarabok belső húzófeszültségének csökkentése érdekében.
② Szabványosítsa az összeszerelési és rögzítési módot
Használjon nyomatékkulcsokat a rögzítési erő korlátozása érdekében; használjon csúszó támasztékokat a hőtágulási ráhagyás fenntartásához és a merev kényszer elkerüléséhez.
③ Tisztítsa meg a munkaközeget és rendszeresen tisztítsa meg a vízkövet
Szűrő és sótalanító berendezések felszerelése a halogénion-tartalom csökkentése érdekében; rendszeresen öblítse le az üledéket és a kristályos sót.
④ Optimalizálja az anyagválasztást a súlyos üzemi körülményekhez
Válasszon titánötvözeteket, amelyek javított anti-SCC teljesítménnyel rendelkeznek a magas-hőmérsékletű és magas{2}}halogén környezetekhez.
⑤ Távolítsa el a felületi sérüléseket és erősítse meg a passzivációt
lengyel karcolások és sorja; végrehajtani az anódos oxidációt a passzivációs film megvastagításához és integritásának javításához.
5. Megelőzési hatások összehasonlító táblázata
表格
| Feldolgozás és szerviz mód | SCC kockázati szint | Ajánlott optimalizálási terv |
|---|---|---|
| Hidegen alakítás feszültségmentesítés nélkül + magas fluor/klorid tartalmú közeg | Rendkívül magas a hirtelen törékeny törés kockázata | Végezzen feszültségmentesítést vagy javítsa az anyagminőséget |
| Stresszmentesítő kezelés + szabványos telepítés + közepes tisztítás | Hatékonyan gátolja a feszültségkorróziós repedéseket | Szabványos gyártási és működési specifikáció |
| Felületi anódos passziválás + rugalmas tartószerkezet | Minimális repedési hajlam zord körülmények között | Magas-kockázatú korrozív munkakörülmények előnyben részesített rendszere |
Következtetés
A titán fűtőcsövek feszültségkorróziós repedését együttesen idézi elő a passzivációs film húzófeszültségi károsodása és a repedéscsúcsok szelektív elektrokémiai korróziója. Az alapvető megelőzési ötletek a belső és külső húzófeszültség kiküszöbölése, a korrozív ionok feldúsulásának szabályozása az anyag felületén, a felületi hibák kiindulási pontjainak eltávolítása és a védő oxidfilm stabilitásának fokozása. A feldolgozási technológia, a szerelési konstrukció és a napi karbantartás szigorú ellenőrzésével alapvetően elkerülhetők a feszültségkorróziós repedés okozta hirtelen szakadási szivárgási balesetek.
