خوردگی حفره ای شکل خوردگی مخرب بسیار موضعی لوله های گرمایش تیتانیومی است. کلرید، فلوراید و سایر یونهای هالوژن در محیط، فیلم غیرفعالسازی کامل دی اکسید تیتانیوم را در نقصهای سطحی کوچک میشکنند و حفرههای آند ریز جدا شده را تشکیل میدهند. خوردگی در جهت عمق به سرعت به سمت داخل توسعه می یابد، در حالی که فلز اطراف دست نخورده باقی می ماند. گودال ها همچنان گسترش می یابند و دیواره لوله را سوراخ می کنند تا باعث نشت شوند، با آثار خوردگی ماکروسکوپی بسیار نامحسوس و تصادفی قوی، که یک حالت شکست ناگهانی رایج اجزای تبادل حرارت تیتانیوم است.
1. مکانیزم تشکیل الکتروشیمیایی خوردگی حفره ای
یک فیلم محافظ متراکم و بی اثر TiO2 به طور طبیعی روی سطح تیتانیوم تشکیل می شود. هنگامی که یونهای هالوژن روی خراشهای کوچک، آخالها یا نواحی ضعیف لایه غیرفعال جذب میشوند، جایگزین اتمهای اکسیژن در لایه اکسید میشوند تا ترکیبات هالید تیتانیوم محلول تولید کنند و حفاظت غیرفعال محلی را از بین ببرند. داخل گودال توسط محصولات خوردگی مهر و موم شده است و یک ریزمحیط بسته با غنی سازی مداوم یون های هالوژن و افت مقدار pH را تشکیل می دهد. قسمت داخلی گودال به عنوان آند عمل می کند و به طور مداوم حل می شود، در حالی که ناحیه غیرفعال سازی دست نخورده بیرونی به عنوان یک کاتد بزرگ- برای تسریع سرعت انحلال در داخل گودال عمل می کند. خوردگی ترجیحاً بهجای گسترش افقی بهصورت عمودی به سمت پایین گسترش مییابد، در نهایت به دیواره لوله نفوذ میکند و باعث نشتی متوسط میشود.
2. موقعیت های معمولی مستعد خوردگی حفره ای
مناطق نوسان سطح مایع که در آن هالوژن-حاوی محلول تبخیر شده و لکه های نمک غلیظ را رسوب می دهد.
خراش های سطحی، فرورفتگی ها و آسیب های مکانیکی به جا مانده در حین پردازش و حمل و نقل؛
مناطق پوشیده از خاک، رسوبات و رسوبات منجر به غنی سازی یون در ذخایر.
سطوح جوش با لایه های اکسیداسیون سست ضخیم و تعمیر غیرفعال ناقص.
بخشهای آب مرده با تجمع یونی استاتیک{{0} طولانی مدت و پیوسته.
3. عوامل اصلی تسریع کننده خوردگی حفره ای تیتانیوم
غلظت بالای یون های فلوراید و کلرید در محیط فرآیند.
دمای سرویس بالا تا حد زیادی باعث بهبود فعالیت یون های هالوژن برای فرسایش فیلم های غیرفعال می شود.
آسیب مکانیکی سطح حذف نشده و پوست اکسید جوش باقی مانده پس از پردازش؛
خاموش شدن طولانی مدت با مایع خورنده باقیمانده بدون تمیز کردن به سطح لوله.
ضخامت ناکافی و فشردگی ضعیف فیلم غیرفعال سازی بومی.
4. اقدامات کامل و سیستماتیک{1}پیشگیری و کنترل پیوند
① محتوای یون هالوژن متوسط را به شدت کنترل کنید
تجهیزات فیلتراسیون و نمک زدایی را برای کاهش غلظت کلرید و فلوراید در سیال در گردش پیکربندی کنید.
② از بین بردن آسیب سطح و تکمیل{0}}جوشکاری
خراش ها و بریدگی ها را در حین اتمام کار از بین ببرید. پس از جوشکاری، ترشی و غیرفعال سازی را انجام دهید تا مقیاس اکسید را جدا کنید و فیلم غیرفعال یکنواخت را بازسازی کنید.
③ رسوبات و مایعات باقیمانده را به طور منظم تمیز کنید
در هنگام خاموش شدن تجهیزات، تمام محیط را به طور کامل تخلیه کنید، خط لوله را شستشو دهید تا از رسوب نمک و غلظت موضعی جلوگیری شود.
④ تقویت غیرفعال سازی سطحی را تقویت کنید
برای ضخیم شدن مصنوعی فیلم اکسید تیتانیوم و افزایش مقاومت در برابر نفوذ یون، از عملیات اکسیداسیون آندی استفاده کنید.
⑤ محدودیت های دمای عملیاتی را بهینه کنید
برای کاهش فعالیت شیمیایی آنیونهای خورنده، از عملکرد-درازمدت بیش از-دما اجتناب کنید.
5. مقایسه اثرات پیشگیری تحت طرح های مختلف
表格
| درمان و حالت عملیات | خطر خوردگی حفره ای | پیشنهاد کاربردی |
|---|---|---|
| اکسید جوشکاری فرآوری نشده + محیط فلوئور/کلرید بالا | خطر بسیار بالا سوراخ شدن سریع نقطه | غیرفعال سازی فوری ترشی و تنظیم کیفیت آب |
| پست{0}}غیرفعال کردن جوش + نگهداری منظم تمیز کردن | تا حد زیادی شروع و انبساط گودال را سرکوب کنید | مشخصات استاندارد تولید و عملیات |
| تقویت اکسیداسیون آندی + تصفیه متوسط | حداقل تمایل به سوراخ شدن | طرح ترجیحی هالوژن-حاوی شرایط کاری سخت |
نتیجه گیری
خوردگی حفرهای لولههای گرمایش تیتانیومی در اثر شکستگی موضعی لایه غیرفعال توسط یونهای هالوژن و خوردگی تسریعشده نوع-در داخل چالهها ایجاد میشود. رویکردهای اساسی پیشگیری شامل کنترل غلظت یون خورنده در محیط، از بین بردن عیوب سطحی که به راحتی باعث پارگی فیلم میشوند، ترمیم لایههای اکسیداسیون جوشکاری از طریق عملیات غیرفعالسازی و اجتناب از رسوب نمک از مایع باقیمانده ساکن است. مدیریت حلقه بسته تکمیل پردازش، حفاظت از سطح و نگهداری عملیات روزانه میتواند به طور موثر از خرابی نشت دقیق جلوگیری کند.
لوله های گرمایش تیتانیوم.
