A feszültségkorróziós repedés (SCC) meghibásodása olyan titán fűtőcsövekre vonatkozik, amelyek tartós húzófeszültséget viselnek, miközben halogénion-{0}}tartalmú korrozív közegben működnek. A mechanikai igénybevétel és az elektrokémiai korrózió szinergikus hatása alatt apró repedésforrások csíráznak ki a csőfelületen, és a repedések meghatározott kristálysíkok mentén gyorsan kitágulnak, nyilvánvaló képlékeny deformáció nélkül. Amint a repedések áthatolnak a csőfalon, hirtelen közegszivárgás vagy a csővezeték törékeny szakadása következik be. Ennek a meghibásodási módnak erős a rejtettsége és hirtelensége, főleg a titán nyomóvezetékekben jelenik meg, amelyek kloridot, bromidot és metanolt{4}} tartalmazó korrozív környezetben szolgálnak.
1. Feszültségkorróziós repedés létrehozása és terjedési mechanizmusa
A titán normál körülmények között stabil TiO₂ passzivációs filmet képez, hogy elszigetelje a mátrixot a korrozív környezettől. Ha az anyag felületén húzófeszültség lép fel, mikrorepedések keletkeznek a passzivációs rétegen. A közegben lévő kloridionok behatolnak a repedéscsúcsokba a törött filmen keresztül, kiváltva a titán szubsztrát helyi anódos feloldódását. A húzófeszültség folyamatosan kinyitja a repedés rést, hogy friss fémfelületet tárjon fel, lehetővé téve, hogy a korrozív közeg folyamatosan erodálja a repedés hegyét. A repedések befelé terjednek a transzgranuláris vagy intergranuláris pályákon, stabil sebességgel. A réskorróziótól és a galvanikus korróziótól eltérően, amelyeket az egyszerű anyagoldódás dominál, az SCC a rögzített húzófeszültség és a specifikus korrozív közeg összekapcsolására támaszkodik, és a károsodás inkább irányított repedésterjedés formájában alakul ki, nem pedig egyenletes vagy pontszerű anyagveszteségben.
2. Tipikus helyzetek, amelyek hajlamosak az SCC károsodására
Hegesztési kötések és hőhatásnak{0}}a zónák nagy maradék hegesztési húzófeszültséggel;
Hideg-hajlított csőkönyökök tartósan kialakuló maradékfeszültséggel a mátrixon belül;
Merev tartókkal rögzített csőszakaszok, ahol a hőtágulás korlátozva van, hogy további húzófeszültséget generáljon;
Menetes csatlakozó alkatrészek helyi feszültségkoncentrációval a menetgyökereknél;
Belső nyomás alatt álló csővezetékszakaszok, amelyek hosszan tartó-gyűrűs húzófeszültséget viselnek.
3. Az SCC meghibásodását gyorsító fő indukáló tényezők
A közeg kloridot, bromidot vagy metanolt tartalmaz, amelyek titán feszültségkorróziós repedést okoznak;
A hegesztési, hajlítási és összeszerelési eljárások nagy maradék húzófeszültséget hagynak maguk után feszültségmentesítő kezelés nélkül;
A túlzott belső üzemi nyomás a biztonságos küszöbön túl növeli a csőfal kerületi húzófeszültségét;
A helyi karcolások és felületi hibák előnyben részesített repedéskiindulási pontokká válnak feszültség hatására;
Nincs feszültségmentesítő izzítás a csővezeték kialakítása után, ami tartós belső feszültség-felhalmozódáshoz vezet.
4. Teljes-Link megelőzési és ellenőrzési technikai intézkedések
① Szigorúan erősítse meg a közepes kompatibilitást a tervezési szakaszban, kerülje a titán anyagot erős SCC indukciós teljesítményű közepesnél
Válasszon alternatív ötvözetanyagokat a korrózióforrás alapvető kiküszöbölésére.
② Végezzen beépített feszültségmentesítő hőkezelést a hegesztett és hajlított titán csőalkatrészekhez
Távolítsa el az alakítási és hegesztési maradék húzófeszültséget az anyag belsejében.
③ Optimalizálja a csővezetéktartó elrendezését, állítsa be a tágulási hézagokat és a csúszótámaszokat
Oldja fel a termikus kényszerfeszültséget, és csökkentse a csőtest további húzóterhelését.
④ Szigorúan védje a csőfelületet az építés során, polírozza és távolítsa el a karcolásokat és mechanikai sérüléseket
Vágja le a kívánt repedésképző helyeket a felületen.
⑤ Korlátozza a hosszú -távú tervezési üzemi nyomást a csőfal karika húzófeszültségének csökkentése érdekében
Csökkentse a mechanikai hajtóerőt a repedések tágulásához.
5. Megelőzési hatások összehasonlító táblázata
表格
| Tervezési és feldolgozási mód | SCC kockázat | Alkalmazási javaslat |
|---|---|---|
| Közepes eltérés + nincs feszültségmentesítés + merev fix beépítés | Átható repedések középtávú{0}}folyamatos működés közben lépnek fel | Cserélje ki a megfelelő ötvözet csőszerelvényekre, és hajtsa végre a feszültségmentesítő átalakítást |
| Közepes kompatibilitás ellenőrzése + utólagos-formázás stresszoldása + rugalmas támogatási elrendezés | Hatékonyan gátolja a repedés keletkezését és a feszültségkorrózió kiterjedését | Szabványos gyártási specifikáció titán nyomás alatti fűtővezetékekhez |
| Alacsony-feszültség-folyamat kialakítása + online stresszfigyelés + időszakos örvényáram-hiba észlelése | Rendkívül alacsony a hirtelen törés biztonsági kockázata | Előnyben részesített séma kulcsfontosságú folyamatfűtőberendezésekhez, titán csőrendszerhez |
Következtetés
A titán fűtőcső feszültségkorróziós repedését a tartós húzófeszültség és a specifikus halogén{0}}tartalmú korrozív közeg együttesen váltja ki, amely megtöri a passziváló filmet, és elősegíti a repedés irányított terjedését. A magmegelőző eszközök közé tartozik az anyag-közepes illesztésű szitázás, a maradékfeszültség kiküszöbölése hőkezeléssel, a csővezeték szerkezetének optimalizálása a kényszerfeszültség feloldása érdekében, a felületi hibaforrások kiküszöbölése és az üzemi nyomásterhelés szabályozása. Az anyagkiválasztás, az alkatrészek feldolgozása, a telepítés elrendezése és az időszakos ellenőrzés teljes-folyamat zárt{5}}hurkú kezelése megelőzheti a titán fűtőcsövek feszültségkorróziós repedései által okozott hirtelen szakadásokat és szivárgási baleseteket.
