خوردگی شکافی یکی از پنهان ترین خرابی های خوردگی موضعی لوله های گرمایش 316 است. این در شکاف های کوچک بین دو سطح مناسب یا در زیر پیوست های رسوبی رخ می دهد. به دلیل مسدود شدن همرفت در داخل شکاف، یک ریزمحیط اسیدی کاتالیزوری خود- تشکیل میشود که به سرعت فیلم غیرفعال فولاد ضد زنگ را میشکند و باعث نشتی سوراخ میشود. برخلاف خوردگی حفرهای آشکار، خوردگی شکاف در داخل شکافهای باریک ایجاد میشود و به سختی با بازرسی بصری تشخیص داده میشود که اغلب منجر به خرابی ناگهانی تجهیزات در طول تولید مداوم میشود.
1. مکانیسم تشکیل خوردگی شکاف
در یک شکاف باریک کمتر از 0.1 میلی متر عرض، الکترولیت داخل نمی تواند گردش کند و اکسیژن محلول را تکمیل کند. اکسیژن موجود در شکاف به سرعت توسط واکنش کاتدی مصرف می شود، در حالی که سطح بیرونی لوله گرمایش همچنان اکسیژن کافی برای دست نخورده نگه داشتن فیلم غیرفعال را حفظ می کند. فضای داخلی شکاف به یک ناحیه آندی تبدیل می شود که در آن فلز به طور مداوم حل می شود و کاتیون های فلزی در داخل شکاف تجمع می یابند. برای حفظ تعادل بار، یون های کلرید در محیط خارجی به مقدار زیاد به داخل شکاف مهاجرت می کنند. یون های فلزی تحت واکنش هیدرولیز قرار می گیرند و مقدار pH داخل شکاف را به اسیدیته قوی کاهش می دهند که انحلال ماتریکس را تسریع می بخشد. این واکنش خودکار-حلقه بسته در زمان کوتاهی به دیواره لوله نفوذ می کند حتی اگر غلظت کل کلرید محلول مخزن زیاد نباشد.
2. موقعیت های تولید شکاف معمولی
(1) شکاف های تطبیق مونتاژ
فاصله بین سطح آب بندی فلنج و واشر، شکاف های اتصال رزوه ای، شکاف های تماس گیره بین تکیه گاه ثابت و بدنه لوله.
(2) جوشکاری عیوب ذاتی
نفوذ ناقص در ریشه جوش، سوراخهای هوای ریز و آخالهای سربارهای که در داخل درز جوش باقی میماند، شکافهای ریز بسته را تشکیل میدهد.
(3) پوشش رسوب سطحی
رسوب، لجن و ناخالصیهای جامد به دیواره بیرونی لوله گرمایش میچسبند و پایین اتصالات یک شکاف محافظ با بستر ایجاد میکند.
(4) پردازش عیوب باقی مانده
خراش های روی هم افتاده، لایه های فلزی تا شده و ناخالصی های جاسازی شده به جا مانده از فرآیندهای خمش و سنگ زنی، شکاف های پنهانی را ایجاد می کنند.
3. عوامل کلیدی القا کننده تسریع خوردگی شکاف
شرایط کار استاتیک درازمدت: محیط متوسط نمی تواند جریان یابد و تجدید شود، که بیشترین کمک را برای تشکیل اکسیژن-محیط شکاف کمبود دارد.
چگالی توان بیش از حد که منجر به گرمای بیش از حد موضعی می شود: دمای بالا مهاجرت یون و هیدرولیز را سرعت می بخشد و دوره انکوباسیون خوردگی را کوتاه می کند.
پیری و سخت شدن واشرهای آب بندی: واشرها خاصیت ارتجاعی خود را از دست می دهند و در نتیجه فشرده سازی ناهموار و شکاف های ریز جدید ایجاد می شود.
تعمیر و نگهداری نامنظم خاموشی: مایع باقیمانده برای مدت طولانی در تجهیزات باقی می ماند و یون های خورنده به طور مداوم درون شکاف ها را غنی می کنند.
4. طرح کامل پیشگیری و کنترل فرآیند
① بهینه سازی طراحی سازه برای حذف منابع شکاف
برای جلوگیری از شکاف های جوش نشده ریشه، جوشکاری با نفوذ کامل را اتخاذ کنید. تا حد امکان از ساختار شکل دهی یکپارچه برای کاهش مونتاژ رزوه و لپ استفاده کنید. واشرهای ضد خوردگی الاستیک با مقاومت فشاری خوب برای اتصالات فلنج انتخاب کنید و گشتاور سفت کردن پیچ را استاندارد کنید تا از فشرده سازی یکنواخت بدون شکاف های موضعی اطمینان حاصل کنید.
② بهبود سطح و عملکرد ضد رسوب-
برای کاهش ناهمواری سطح، کاهش چسبندگی کثیفی و رسوب، و قطع خوردگی شکاف ناشی از رسوبات، عملیات غیرفعال سازی یا الکترو پولیش را روی سطح لوله گرمایش انجام دهید.
③ استاندارد کردن عملیات و نگهداری منظم
روشهای تمیز کردن دورهای مخزن را برای حذف کامل لجن کف و رسوبگذاری سطحی تنظیم کنید. از خاموش شدن طولانی مدت با مایع ذخیره شده در مخزن خودداری کنید و اگر تجهیزات بیش از 72 ساعت از کار افتاده است، محیط باقیمانده را تخلیه کنید.
④ ارتقاء مواد برای شرایط کاری{0}پرخطر
برای محیطهای{0}}کلرید و{1} بالا، 316 را با مواد فولادی ضد زنگ 316L، 2205 دوبلکس یا تیتانیوم TA2 جایگزین کنید تا مقاومت در برابر خوردگی شکاف بحرانی را بهبود بخشید.
⑤ طراحی پارامتر قدرت معقول
برای جلوگیری از گرم شدن موضعی دیواره لوله و کاهش سرعت واکنش الکتروشیمیایی داخل شکاف، چگالی توان سطح را کنترل کنید.
5. تفاوت بین خوردگی شکاف و خوردگی حفره ای
خوردگی حفره ای از آسیب تک نقطه ای- لایه غیرفعال روی سطح در معرض منشأ می گیرد. خوردگی شکاف باید متکی به یک فضای باریک بسته باشد. ماهیت پنهان خوردگی شکاف قوی تر است و آسیب آن به تجهیزات گرمایشی ناگهانی تر و غیرقابل پیش بینی تر است.
表格
| اندازه گیری کنترل | اثر اصلی |
|---|---|
| جوشکاری با نفوذ کامل + فشرده سازی استاندارد فلنج | شکاف های ذاتی مونتاژ و جوشکاری را از بین ببرید |
| الکترو پولیش + رسوب زدایی معمولی | از شکافهای محافظ ناشی از رسوب جلوگیری کنید |
| تخلیه به موقع در حالت آماده به کار | غنی سازی یون را در شکاف های کوچک مسدود کنید |
| ارتقاء درجه مواد | بهبود مقاومت ذاتی در برابر حمله شکاف |
نتیجه گیری
راه اساسی برای جلوگیری از خوردگی شکاف لوله های گرمایش 316 حذف همه اشکال شکاف های باریک از طراحی، پردازش تا کاربرد در سایت است. در ترکیب با تمیز کردن و مدیریت خاموش کردن استاندارد روزانه، می توان از این نوع شکست خوردگی پنهان به طور موثر جلوگیری کرد و تلفات خاموش شدن برنامه ریزی نشده ناشی از نشت ناگهانی اجزای گرمایش را کاهش داد.
