ترک خوردگی تنشی (SCC) لوله های گرمایش فولاد ضد زنگ 316 به ترک های نافذ شکننده ای اشاره دارد که تحت اثر ترکیبی تنش کششی و محیط خورنده خاص ایجاد می شوند. تنش پسماند ناشی از جوشکاری، خمش سرد و مونتاژ اجباری بر فشار کاری و تنش حرارتی قرار می گیرد. هنگامی که در معرض کلرید-حاوی آب با دمای متوسط،-آب یا محیط اسیدی قرار میگیرند، ریزترکها روی سطح مواد جوانه میزنند و به سرعت در داخل ماتریس بدون نازک شدن یکنواخت آشکار دیواره لوله گسترش مییابند و در نهایت باعث نشت و پارگی ناگهانی تحت فشار کاری میشوند. این خرابی به شدت پنهان و ناگهانی است و به عنوان یک خطر ایمنی بزرگ برای لولههای گرمایش فشار{6} عمل میکند.
1. مکانیسم شروع همراه تنش و خوردگی
فولاد ضد زنگ 316 برای مقاومت در برابر خوردگی به فیلم غیرفعال اکسید کروم متراکم متکی است. تنش کششی باعث ایجاد لغزش ریز روی سطح ماده می شود و لایه محافظ پیوسته را به صورت موضعی پاره می کند. یون های کلرید و سایر آنیون های خورنده در امتداد نواحی فیلم آسیب دیده به بستر حمله می کنند تا حفره های خوردگی را تشکیل دهند. استرس در کف چاله ها متمرکز می شود و به طور مداوم لایه غیرفعال تازه بازسازی شده را پاره می کند و نوک ترک را در حالت حل شده فعال نگه می دارد. ترک ها در امتداد مرز دانه ها یا به صورت فرادانه ای با سرعت زیاد تحت هم افزایی کشش مکانیکی و خوردگی الکتروشیمیایی منتشر می شوند. حتی تنش بسیار پایینتر از استحکام تسلیم مواد میتواند از طریق-ترکخوردگی دیوار پس از تجمع- طولانی مدت ایجاد شود.
2. مناطق معمولی مستعد ترک خوردگی ناشی از استرس
درزهای جوش و گرما{0}}مناطق تحت تأثیر تنش پسماند کششی انقباض جوش.
بخشهای لوله سرد -خمشده- U شکل که تنش پسماند بزرگ را حفظ میکنند.
موقعیتهای بست فلنج با نیروی بیش از حد{0} سفت کردن پیچ و مهره که باعث ایجاد تنش کششی خارجی میشود.
مناطق نوسان سطح مایع که در آن نمک به طور مداوم تبخیر می شود و یون های کلرید را غنی می کند.
قطعات لوله ثابت سفت و سخت که قادر به انبساط و انقباض حرارتی آزاد تحت تناوب دما نیستند.
3. عوامل کلیدی تسریع آسیب SCC
غلظت بالای یون کلرید و دمای محیط بالا تا حد زیادی باعث افزایش مخرب خوردگی می شود.
تنش پسماند کاهش نیافته ناشی از فرآیندهای خمش، جوشکاری و ماشینکاری؛
بست های سفت شده بیش از حد-و محدودیت های پشتیبانی سفت و سخت که بار کششی اضافی ایجاد می کند.
تبخیر موضعی که منجر به تبلور نمک و غنیسازی یون در سطح لوله میشود.
خراشهای سطحی و فرورفتگیها به عنوان منابع شروع ترک برای شکستن لایه غیرفعال عمل میکنند.
4. اقدامات فنی کنترل پیشگیرانه کامل-پیوند کنید
① استرس باقیمانده را از طریق بازپخت{0}پس از فرآیند حذف کنید
عملیات حرارتی تنش زدایی یکپارچه را پس از خمش و جوش انجام دهید تا تنش کششی داخلی را آزاد کنید.
② روشهای مونتاژ و تثبیت را استاندارد کنید
از آچارهای گشتاور برای کنترل نیروی بست استفاده کنید. برای رزرو کمک هزینه انبساط حرارتی از تکیه گاه های کشویی استفاده کنید.
③ محیط در گردش را تصفیه کنید و رسوب زدایی منظم را انجام دهید
تجهیزات فیلتراسیون را برای کاهش محتوای یون هالوژن و شستشوی دوره ای رسوبات کریستالی نصب کنید.
④ درجه مواد را برای شرایط کاری سخت بهینه کنید
برای محیطهای با دمای بالا-کلرید-فولاد ضد زنگ{2}}SCC غنی شده با 316 لیتر یا مولیبدن{1}}غنی شده.
⑤ نقص سطح لهستانی و درمان غیرفعال سازی را تقویت کنید
خراش ها و خراش ها را آسیاب کنید؛ برای ترمیم و ضخیم شدن لایه اکسید محافظ، غیرفعال سازی ترشی را اجرا کنید.
5. جدول مقایسه اثر پیشگیری
表格
| حالت پردازش و عملیات | سطح خطر SCC | طرح بهینه سازی پیشنهادی |
|---|---|---|
| شکل دهی سرد بدون تنش زدایی + محیط کلرید بالا | خطر شکستگی شکننده ناگهانی بسیار بالاست | کاهش استرس یا ارتقاء درجه مواد را انجام دهید |
| درمان کاهش استرس + نصب استاندارد + تصفیه متوسط | به طور موثر ترک خوردگی ناشی از استرس را مهار می کند | مشخصات استاندارد تولید و عملیات |
| غیرفعال سازی سطح + ساختار پشتیبانی انعطاف پذیر | حداقل تمایل به ترک در شرایط سخت | طرح ترجیحی برای شرایط کاری خورنده{0}بالا |
نتیجه گیری
ترک خوردگی تنشی لوله های گرمایش فولاد ضد زنگ 316 به طور مشترک توسط تنش کششی که به فیلم غیرفعال آسیب می رساند و خوردگی الکتروشیمیایی انتخابی در نوک ترک ایجاد می شود. رویکردهای اصلی پیشگیری شامل حذف منابع تنش کششی داخلی و خارجی، مهار غنیسازی موضعی یونهای خورنده، حذف منابع ترک نقص سطحی و بهبود پایداری لایه محافظ غیرفعال است. کنترل دقیق بر روی فناوری پردازش، نصب-در محل و نگهداری روزانه میتواند اساساً از حوادث نشت ناگهانی ناشی از ترک خوردگی ناشی از استرس جلوگیری کند.
