316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan elektr isitish quvurlaridagi payvandlangan bo'g'inlar, xlorid konsentratsiyasi 10 ppm dan past bo'lishiga qaramay, past-o'tkazuvchanlikdagi deionizatsiyalangan suv tizimlarida eng ko'p uchraydigan nosozlik joyidir. Farmatsevtik suv-inyeksiya uchun (WFI) aylanma aylanma halqalardan olingan dala xizmati maʼlumotlari shuni koʻrsatadiki, gardish payvandlari va quvurlar-to-choklari 18–36 oylik ishlagandan soʻng, hatto suvning suv oʻtkazuvchanligi M·sm dan oshsa ham, tez-tez donalararo hujum va chuqurchalar paydo boʻladi. Bu hodisa past{12}}xloridli, neytral-pH suv ostenitik zanglamaydigan po‘latlar uchun arzimas korroziya xavfini keltirib chiqaradi, degan odatiy taxminlarga zid keladi. Buning asosiy sababi,{15}}payvand choki issiqligidan ta'sirlangan zonaning (HAZ) sezgirlashuvi va isitish moslamasining oraliq ishlashi natijasida takroriy issiqlik aylanishining kombinatsiyasida yotadi. Har bir yoqish{17}}oʻchirish davrida gʻilof sirtining harorati WFI tizimlari uchun 150–200 darajalik muhit va odatiy belgilangan nuqtalar oʻrtasida tebranadi. Ushbu velosiped HAZdagi don chegaralarida mahalliy xromning kamayishiga olib keladi va bu hududlarni yuqori toza suvda ham iz oksidlovchi turlarning hujumiga moyil qiladi. Ushbu maqolada payvand chokining issiqlik tarixi, sezuvchanlik darajasi va past haroratli aylanishda chuqurchalar paydo boʻlishi oʻrtasidagi bogʻliqlik miqdoriy koʻrsatib oʻtilgan boʻlib, yuqori-tozalikdagi suv xizmati uchun payvandlangan 316 zanglamaydigan poʻlatdan yasalgan choʻmdiruvchi isitgichlarni koʻrsatuvchi muhandislar uchun spetsifikatsiyalar asosini taqdim etadi.
Payvandlangan 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan g'iloflarda-past haroratni sezgirlashning metallurgik mexanizmi
An'anaviy tushunchaga ko'ra, 316 zanglamaydigan po'latdan sezgirlik don chegaralarida xrom karbidlarini cho'ktirish uchun etarli vaqt davomida 450 dan 850 darajagacha bo'lgan haroratga ta'sir qilishni talab qiladi. Shu bilan birga, yupqa{4}}devor qoplamali quvurlarni payvandlash (odatda devor qalinligi 1,0–1,6 mm) eritilgan zonadan tez sovib ketadigan tor HAZni hosil qiladi. Ushbu HAZda payvandlash termal siklida hosil bo'ladigan xrom karbidlarining nozik dispersiyasi mavjud bo'lib, har bir don chegarasiga ulashgan tor xrom{8}}bo'sh zonani qoldiradi. Xloridlarni o'z ichiga olgan standart korroziy muhitda bu engil sezgirlik darhol ishlamay qolishi mumkin emas. Ammo erigan kislorodli yuqori-tozalikdagi deionizatsiyalangan suvda (odatda xona haroratida 5–8 ppm, 80 daraja haroratda 2–3 ppm gacha pasayadi) noyob korroziya mexanizmi paydo bo‘ladi.
Atrof-muhit harorati va 150-200 daraja o'rtasidagi takroriy termal aylanish ikki jarayonni tezlashtiradi. Birinchidan, payvandlangan metall (quyma strukturasi tufayli bir oz yuqori koeffitsient) va asosiy metall o'rtasidagi differensial issiqlik kengayish kuchlanishlari yupqa xrom-bo'sh qolgan dona chegara zonalarining mikrokrekingiga sabab bo'ladi. Ikkinchidan, davriy isitish va sovutish davrlari kichik hajmdagi deionizatsiyalangan suvni sirt-buzuvchi HAZ nuqsonlari ichiga va tashqarisiga chiqaradi. Isitish bosqichida suv bu mikro yoriqlardan bug'lanadi va har qanday qo'shimcha aralashmalarni (shu jumladan ishlab chiqarish yoki suvni tozalashda qolgan xloridlarni) 100-1000 koeffitsientga to'playdi. 316-sonli zanglamaydigan po'latdan yasalgan payvand chokidagi elektrokimyoviy potentsial o'lchovlar shuni ko'rsatadiki, siklning isitish qismi davomida HAZ payvandlangan metallga ham, asosiy metallga ham 150-200 mV ga anodik bo'lib, boshqariladigan korroziya hujayrasini yaratadi.
Tsikllangan payvand HAZ sinovlari natijasida aniqlangan chuqurlashishni boshlash vaqtlari
Avtojen TIG payvandlari (to'ldiruvchi metall yo'q) bo'lgan 316 ta zanglamaydigan po'lat quvur namunalari yordamida tezlashtirilgan laboratoriya sinovi deionizatsiyalangan suvda (qarshilik 18 MŌ·sm, erigan kislorod 6 ppm, pH 6,8, qo'shilgan xloridlarsiz) o'tkazildi. Namunalar 25 gradusdan 180 gradusgacha bo'lgan issiqlik aylanish tezligida daqiqada 5 daraja isitish tezligiga duchor bo'ldi, bu odatdagi isitgichning ish aylanishini ifodalaydi. Har bir to'liq tsikl 180 daraja haroratda 30 daqiqa ushlab turishni, keyin esa majburiy havoni 25 darajaga sovutishni o'z ichiga oladi. Muvaffaqiyatsizlik 50x kattalashtirish ostida ko'rinadigan chuqurlik yoki bo'yoqning penetrant tekshiruvi bilan o'lchangan teshilish sifatida aniqlandi.
Velosiped haydash yo'q, doimiy 180 daraja suvga cho'mish: 5000 soatdan keyin chuqurchalar kuzatilmaydi. Termal stress aylanishining yo'qligi sababli HAZ passiv bo'lib qoldi.
50 termal tsikl (taxminan . 100 soat qizdirilgan ish): Ko'rinadigan chuqurliklar yo'q. Elektrokimyoviy potentsiodinamik reaktivatsiya (EPR) sinovi faol korroziya uchun odatiy chegaradan past bo'lgan 3% sezgirlik darajasini (DOS) ko'rsatdi.
200 termal sikl (taxminan. 400 soat): Payvand chokida mikro{2}} chuqurchalar paydo bo'lishining birinchi dalili. Diametri 20 mkm dan kam bo'lgan chuqurlarni faqat SEM orqali aniqlash mumkin. DOS 8% gacha ko'tarildi.
600 termal aylanish (taxminan. 1200 soat): Payvand chokining har ikki tomonida HAZ bo'ylab 10-15 joylarda ko'rinadigan chuqurliklar. Chuqurning eng chuqur kirib borishi: 1,2 mm devor namunasida 0,3 mm (devorning 25% penetratsiyasi). DOS: 14%.
1200 termal aylanish (taxminan . 2400 soat): Namunalarning 70% da bir nechta chuqur teshilishlari. Chuqurning o'rtacha chuqurligi: 0,9 mm, buning natijasida 1,2 mm devor orqali oqadi. DOS 20% dan oshdi.
Taqqoslash uchun, 50 ppm natriy xlorid qo'shilgan (hali ham past xlorid deb hisoblanadi) deionizatsiyalangan suvda sinovdan o'tkazilgan bir xil namunalar atigi 250 tsikldan so'ng muvaffaqiyatsizlikka uchradi, bu sensibilizatsiya mexanizmi hatto iz xloridlari bilan ham sinergik tarzda ishlashini ko'rsatdi. Muhim xulosa shundan iboratki, o'lchanadigan xloridlari bo'lmagan sof deionizatsiyalangan suv 1200 tsikldan so'ng hamon chuqurchalar buzilishiga olib keldi, bu faqat HAZdagi issiqlik siklidagi{4}}kontsentratsiyaning ta'siri tufayli.
Payvand chokiga issiqlik kiritish va{0}}payvanddan keyingi ishlov berishning sikl muddatidagi roli
Payvandlash jarayonining parametrlari sezgirlik darajasiga va keyinchalik termal aylanish chuqurligiga qarshilikka kuchli ta'sir qiladi. 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qobiqni ishlab chiqarish uchun uchta umumiy payvandlash shartlari baholandi:
| Payvandlash holati | Issiqlik kiritish (kJ/sm) | HAZ kengligi (mm) | Payvandlashdan keyin o'lchangan DOS | Chuqurning teshilishigacha bo'lgan termal tsikllar | Tavsiya etilgan ilova |
|---|---|---|---|---|---|
| Yuqori issiqlik kiritish avtogen TIG (80–100 A, sekin harakat) | 1.8 – 2.5 | 1.2 – 1.8 | 22% | 180 – 300 | Har qanday velosipedli xizmat uchun tavsiya etilmaydi |
| Standart issiqlik kiritish TIG (50–70 A, o'rtacha harakat) | 1.0 – 1.5 | 0.6 – 1.0 | 12% | 600 – 900 | 150 darajadan past intervalgacha xizmat ko'rsatish uchun qabul qilinadi,<1000 cycles total |
| Past issiqlik kiritish impulsli TIG (30–50 A, tez harakat, kerak bo'lganda plomba) | 0.5 – 0.8 | 0.3 – 0.5 | 5% | 1800 – 2400 | Yuqori{0}}tozalikdagi suv, velosipedda foydalanish uchun tavsiya etiladi |
| Kam issiqlik sarfi +-payvandlash eritmasi bilan ishlov berish (1050 daraja, suvni o'chirish) | 0.5 – 0.8 | 0 (to'liq qayta kristallangan) | <1% | >10 000 (sinovni tugatishda chuqurlashish kuzatilmadi) | Muhim farmatsevtika WFI ilovalari uchun optimal |
Eritmaning tavlangan holati sezuvchanlikni butunlay yo'q qiladi, lekin ko'pincha tayyor isitish moslamalari uchun amaliy emas, chunki ichki qarshilik simi (odatda NiCr 80/20) oksidlanishsiz va o'lchov o'zgarishisiz 1050 darajaga bardosh bera olmaydi. Shuning uchun, ko'pgina ishlab chiqarilgan isitgichlar uchun 0,8 kJ / sm dan past issiqlik kiritish nazorati bilan past issiqlik kiritish impulsli TIG payvandlashni belgilash ishlab chiqarish qobiliyati va korroziyaga chidamlilik o'rtasida eng yaxshi kelishuvni taklif qiladi.
Deionizatsiyalangan suv aylanishi xizmatida payvandlash muddatini uzaytirish bo'yicha muhandislik chora-tadbirlari
Ishlash muhiti deionizatsiyalangan yoki teskari osmozli suvning vaqti-vaqti bilan ishlaydigan isitgich aylanishini o'z ichiga olgan bo'lsa, beshta dizayn va spetsifikatsiya choralari HAZ chuqurchalarining buzilishini kechiktirishi yoki oldini olishi mumkin. Birinchidan, isitgich ishlab chiqaruvchisidan ASTM G108 bo'yicha EPR testidan foydalangan holda har bir payvand choki partiyasini saralashini talab qiling, bunda umumiy xizmat uchun 8% yoki farmatsevtika ilovalari uchun maksimal qabul qilinadigan DOS 5%. Ikkinchidan, payvandlash xromni mahalliy darajada yo'qotadigan ichki payvand ildizining oksidlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun har doim kirish imkoni bo'lsa, g'ilof trubasining ichki diametrida orqa gaz qalqoni (argon yoki azot) bilan bajarilishini belgilang. Uchinchidan, tashqi HAZ hududini Ra 0,4 mkm dan kam yoki unga teng bo'lgan sirt qoplamasiga-payvandlashdan keyin mexanik silliqlashni talab qiling. Cilalanish xromning kamayishi eng og'ir bo'lgan nozik sirt qatlamini olib tashlaydi; elektrokimyoviy sinov shuni ko'rsatadiki, dastlabki DOS 12% ga teng bo'lgan payvand chokini parlatish, sirtdagi samarali DOSni 6% gacha kamaytiradi va termal aylanish muddatini ikki baravar oshiradi. Toʻrtinchidan, isitish moslamasini toʻliq oʻchirish oʻrniga uzluksiz aylanish yoki past quvvat{12}}kutish rejimlaridan foydalangan holda toʻliq issiqlik sikllari sonini minimallashtiradigan ish protokolini joriy qiling. Farmatsevtika zavodi maʼlumotlari yoqilgan{14}}oʻchirilgan nazoratdan 60 daraja kutish rejimida proportsional nazoratga oʻtgani natijasida payvand chokidagi nosozliklar yiliga 15% dan 1% ga kamaytirildi. Beshinchidan, oʻn yil davomida 2000 dan ortiq termal tsikl kutilayotgan yangi oʻrnatishlar uchun barcha payvandlangan boʻgʻinlar payvandlashdan keyin va yakuniy yigʻishdan oldin, hatto buning uchun ichki qismlarni qayta-payvandlash bilan ikki bosqichli ishlab chiqarish jarayoni talab etilsa ham, eritma bilan tavlanishini belgilang.
Yuqori toza suv isitgichlarida-uzoq muddatli ishonchlilik uchun payvand choki sifatini belgilash-
Deionizatsiyalangan suv, teskari osmos o'tkazuvchanligi yoki distillangan suv xizmati uchun 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan elektr isitgichlarni sotib olayotganda, muhandislar sotib olish spetsifikatsiyasiga payvand choki sifatiga aniq talablarni kiritishlari kerak. Issiqlik kiritish parametrlarini ko'rsatadigan payvandlash jarayonining malaka yozuvlari (WPQR) nusxalarini so'rang va bir xil parametrlar bilan payvandlangan kuponda EPR sinov natijalarini talab qiling. Isitgichning aylanish chastotasi kuniga ikki tsikldan yuqori bo'lgan ilovalar uchun maksimal issiqlik kirishi 1,0 kJ/sm va maksimal ruxsat etilgan HAZ kengligi 0,7 mm bo'lgan past issiqlik bilan impulsli TIG payvandlashni talab qiling. Suv o‘tkazuvchanligi 1 MŌ·sm dan oshsa (o‘tkazuvchanlik 1 mkS/sm dan past), barcha ho‘llangan payvand choklari 20–30 mkm sirt materialini olib tashlash uchun elektropolishingdan o‘tkazilishini belgilab qo‘ying. Past xlorid korroziyaga chidamliligini kafolatlaydi deb o'ylamasdan, payvandlash payini sezuvchanligini asosiy nosozlik mexanizmi sifatida ko'rib chiqish orqali muhandislar hatto yuqori tozalikdagi suv aylanishini talab qiladigan ilovalarda ham isitgichning xizmat qilish muddatini o'n yildan ortiqroq qilishlari mumkin.
