Пукотине од корозије под напрезањем (СЦЦ) титанијумских грејних цеви се односе на крхке продорне пукотине настале комбинованим дејством заосталог затезног напона, спољашњег напона при монтажи и специфичног корозивног медија. Хладно савијање, заваривање и принудна монтажа остављају затезни напон унутар тела цеви. Када је изложен медијуму који садржи флуорид-, анхидрованом метанолу, концентрованом раствору хлорида или околини са високом{3}} температуром соли, пасивни филм титанијум диоксида локално пуца под затезним напрезањем. Корозивни медијум продире у матрицу дуж врхова пукотина, изазивајући брзо ширење пукотине без очигледног равномерног стањивања зида, што на крају доводи до изненадног пуцања и цурења. Овај квар је веома скривен и изненадан, што представља велике безбедносне ризике за опрему за грејање од титанијума{6}}која носи притисак.
1. Спојени механизам иницирања напона и корозије
Титанијум се ослања на компактни ТиО₂ пасивни филм који је отпоран на корозију. Затезни напон изазива пластично клизање на површини материјала и цепа непрекидни заштитни оксидни филм у микро-областима. Флуоридни јони и друге корозивне компоненте еродирају изложену титанијумску подлогу и формирају ситне корозијске јаме. Напрезање се концентрише на дну јаме и стално ломи новорегенерисани пасивни филм, одржавајући врхове пукотина у активном раствореном стању. Пукотине се шире дуж трансгрануларних или интергрануларних путева под синергијом механичке напетости и електрохемијске корозије. Чак и напон који је далеко испод границе течења материјала може да изазове-пуцање на зиду након дуготрајног-окретања, што се разликује од пукотина појединачног механичког замора без учешћа корозивне средине.
2. Типичне позиције склоне пуцању од корозије под напрезањем
Заварени шавови и зоне{0}}захваћене топлотом са заосталим напоном затезања при скупљању;
Хладно обликовани{0}}савијени делови цеви који задржавају велики заостали затезни напон;
Области причвршћивања прирубница са прекомерном силом пред{0}}затезања вијака која доводи до спољашњег затезног напрезања;
Зоне флуктуације нивоа течности где раствор испарава и соли флуора/хлорида се концентришу и таложе;
Чврсто фиксирани сегменти цеви неспособни за слободно топлотно ширење и контракцију под температурним променама.
3. Кључни фактори који убрзавају СЦЦ штету
Висока концентрација флуоридних јона и повишена температура медија нагло повећавају агресивност корозије;
Неспуштено заостало напрезање од процеса савијања, заваривања и обраде;
Пре{0}}затегнути причвршћивачи и крута ограничења ослонца стварају додатно затезно оптерећење;
Локално испаравање доводи до кристализације соли и обогаћивања јонима на унутрашњим и спољашњим зидовима цеви;
Површинске огреботине и удубљења служе као извори иницирања пукотина за уништавање интегритета пасивног филма.
4. Потпуне-техничке мере превентивне контроле везе
① Извршите накнадно-жарење за ослобађање од напрезања
Извршите третман за смањење напона за очување топлоте након савијања и заваривања да бисте елиминисали унутрашњи заостали напон затезања.
② Стандардизовати операције инсталације и причвршћивања цевовода
Користите момент кључеве за контролу момента затезања вијака; усвојити клизне ослонце за резервисање померања топлотног ширења.
③ Пречистите циркулациони медијум и спроведите редовно чишћење испирањем
Инсталирајте уређаје за филтрирање да бисте смањили садржај флуорида и хлоридних јона и редовно уклањали кристални седимент.
④ Оптимизујте избор материјала за оштре корозивне радне услове
Усвојите паладијум{0}}коју садржи легуру титанијума са одличним анти-СЦЦ перформансама за окружења са високим-флуоридима и високим температурама{3}}.
⑤ Полирајте површинске дефекте и ојачајте пасивизацију анодне оксидације
Гринд неравнине и огреботине; спровести анодну оксидацију да би се згуснуо пасивни филм и побољшала стабилност структуре.
5. Табела поређења ефеката превенције
表格
| Обрада и режим рада | СЦЦ ниво ризика | Предлог за апликацију |
|---|---|---|
| Хладно обликовање без ублажавања напрезања + медијум са високим садржајем флуора | Изузетно висок ризик од изненадног кртог прелома | Спроведите термичку обраду за ублажавање напрезања или надоградите материјал од легуре |
| Третман за ублажавање стреса + стандардизована инсталација + средње пречишћавање | Ефикасно спречава настанак и ширење прслина од корозије под напоном | Стандардна спецификација производње и одржавања |
| Пасивација анодном оксидацијом + флексибилна потпорна структура | Минимална тенденција пуцања у тешким условима рада | Пожељна шема за системе цевовода за грејање{0}}са високим ризиком од корозије |
Закључак
Пуцање напонске корозије титанијумских грејних цеви је заједно изазвано затезним напрезањем које разбија пасивни филм и селективним електрохемијским растварањем на врховима пукотине. Основне стратегије превенције укључују елиминисање унутрашњих и спољашњих извора затезног напрезања, блокирање локалног обогаћивања корозивних јона, уклањање извора пукотина на површини дефекта и побољшање антикорозионе стабилности површинског заштитног слоја. Строга контрола технологије обраде,-конструкција на лицу места и свакодневно одржавање могу суштински да спрече изненадне несреће због цурења изазване корозијом услед напрезања титанијумских грејних цеви.
