مکانیسم تخریب فیلم غیرفعال سازی لوله حرارتی تیتانیوم و شکست خوردگی عمومی یکنواخت و طرح کنترل کامل پیشگیری از فرآیند-

شکست خوردگی یکنواخت عمومی به فیلم غیرفعال سازی متراکم دی اکسید تیتانیوم بر روی سطوح بیرونی و داخلی لوله های گرمایش تیتانیوم اشاره دارد که به طور مداوم توسط رسانه های خورنده خاص تخریب می شود. فلز زیرلایه سد محافظ را از دست می دهد و به طور یکنواخت در تمام سطح دیواره لوله حل می شود. ضخامت دیواره لوله به طور همزمان در یک منطقه بزرگ کاهش می‌یابد که منجر به فشار ناکافی-ظرفیت باربری، نشتی نازک شدن دیوار یا خرابی کلی ساختار می‌شود. برخلاف خوردگی موضعی مانند خوردگی شکاف و خوردگی گالوانیکی، این شکست باعث از دست دادن مواد یکنواخت در سطح لوله می شود که بیشتر در خطوط لوله در تماس با اسید هیدروفلوئوریک، اسید هیدروکلریک گرم متمرکز و سیستم های خورنده کاهنده قوی رخ می دهد.

1. آسیب فیلم غیرفعال و مکانیزم خوردگی یکنواخت

فلز تیتانیوم زمانی که در معرض اکسیژن و آب قرار می گیرد، به طور خود به خود یک لایه غیرفعال بی اثر TiO2 را تشکیل می دهد که ماتریس را از محیط خارجی جدا می کند و به تیتانیوم عملکرد ضد خوردگی عالی در بیشتر محیط ها می بخشد. وقتی محیط حاوی یون‌های فلوراید یا اسید کاهنده غلظت بالا باشد، عناصر فلوئور با اکسید تیتانیوم ترکیب می‌شوند و کمپلکس‌های فلوراید تیتانیوم محلول را تولید می‌کنند و فیلم غیرفعال‌سازی را بدون اصلاح کامل حل می‌کنند. بدون لایه اکسید محافظ، تیتانیوم به طور مستقیم در واکنش الکتروشیمیایی با مایع خورنده شرکت می کند و اتم های فلز به طور یکنواخت از سطح به داخل محیط جدا می شوند. با طولانی شدن زمان سرویس، دیواره لوله از همه طرف به طور یکنواخت نازک می شود. متفاوت از خوردگی گودال موضعی، این خوردگی بر روی شکاف های کوچک یا نواحی تماس متمرکز نمی شود، بلکه در کل سطح خیس شده لوله پخش می شود.

2. موقعیت های معمولی مستعد خوردگی یکنواخت

تمام سطوح دیواره داخلی خطوط لوله که به طور مداوم اسید هیدروفلوئوریک و فلوراید-حاوی سیال فرآیند را انتقال می دهند.

بخش های لوله غوطه ور در مایع ترشی اسید هیدروکلریک غلیظ گرم برای مدت طولانی بدون تمیز کردن به موقع.

دیوارهای بیرونی خط لوله بالای سر در معرض گازهای زباله صنعتی حاوی هیدروژن فلوراید برای سالها

لوله های گرمایش کویل با سطح تماس زیاد بین دیواره لوله و محیط خورنده.

اتصالات لوله ای که در آن لایه غیرفعال به طور مصنوعی خراشیده شده و در فضای خورنده قابل تعمیر نیست.

3. عوامل القای هسته تسریع کننده خوردگی عمومی

محیط فرآیند حاوی یون های فلوئور آزاد است که می تواند فیلم غیرفعال سازی تیتانیوم را به صورت شیمیایی حل کند.

تماس طولانی مدت-با اسید کاهنده قوی-در دمای بالا که از بازسازی لایه محافظ اکسید جلوگیری می کند.

بدون عملیات تقویت غیرفعال پس از پردازش خط لوله و جوشکاری، لایه محافظ اولیه ناقص است.

روکش ضد خوردگی خارجی-می افتد و دیواره بیرونی را مستقیماً در معرض محیط گازهای زائد خورنده قرار می دهد.

دمای متوسط ​​بیش از حد افزایش می یابد و سرعت انحلال شیمیایی لایه غیرفعال را بسیار افزایش می دهد.

4. اقدامات فنی کامل-پیشگیری و کنترل پیوند

① فلوراید و اسید کاهنده غلیظ داغ را از سیستم لوله کشی تیتانیوم به شدت جدا کنید

برای محیط هایی که تیتانیوم را به شدت فرسایش می دهند، با خطوط لوله فلوئوروپلاستیک جایگزین کنید.

② پس از جوشکاری و ساخت خط لوله، عملیات غیرفعال سازی افزایش یافته اکسیداسیون آندی را انجام دهید

لایه محافظ را ضخیم کنید تا توانایی ضد انحلال- را بهبود ببخشید.

③ برای لوله‌های تیتانیوم در معرض پوشش خارجی، پوشش ضد خوردگی و محافظ بیرونی قابل اعتماد اضافه کنید

جلوگیری از فرسایش گاز خورنده اتمسفر در لایه غیرفعال دیوار بیرونی.

④ حد بالای دمای متوسط ​​را در محدوده کاری مجاز کنترل کنید

سرعت واکنش شیمیایی بین فیلم متوسط ​​و غیرفعال را کاهش دهید.

⑤ اندازه‌گیری منظم ضخامت دیوار دایره- خطوط لوله تیتانیوم را اجرا کنید

ضخامت دیوار باقیمانده را ارزیابی کنید و بخش‌های لوله‌ای که به شدت نازک شده‌اند را زودتر از موعد مقرر جایگزین کنید.

5. جدول مقایسه اثر پیشگیری

表格

نتیجه گیری

خوردگی عمومی یکنواخت لوله‌های گرمایش تیتانیوم زمانی اتفاق می‌افتد که اجزای خورنده خاص، فیلم غیرفعال‌شونده تیتانیوم را تخریب می‌کنند که منجر به انحلال مداوم و یکنواخت ماتریس فلزی و نازک شدن کلی دیواره لوله می‌شود. راهبردهای اصلی پیشگیری عبارتند از اجتناب از رسانه های خورنده ناسازگار، تقویت حفاظت غیرفعال مصنوعی، جداسازی فضای خورنده خارجی، محدود کردن دمای سرویس و تشخیص منظم از دست دادن ضخامت دیوار. مدیریت حلقه بسته تطبیق متوسط، محافظت پس از- پردازش و تشخیص روزانه می‌تواند خرابی فشار و حوادث نشت ناشی از خوردگی یکنواخت کلی لوله‌های گرمایش تیتانیوم را از بین ببرد.