Kimyoviy zavod muhandislari va texnik xizmat ko‘rsatish bo‘yicha mutaxassislar uchun issiq xlorid eritmalari-bilan ilovalar uchun elektr isitgichlar, masalan, sovutilgan dengiz suvi-issiqlik almashtirgichlari, sho‘r suv konsentratsiyasi tanklari va ayrim oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash uskunalari- uchun stressli korroziya yorilishi hodisasi umumiy korroziyadan alohida nosozlik yoki korroziya rejimini ifodalaydi. Devorning bir xil yupqalashishidan farqli o'laroq, stressli korroziya yorilishi tarvaqaylab ketgan transgranular yoki intergranulyar yoriqlarni keltirib chiqaradi, ular haftalar yoki oylar ichida 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qobiqqa kirib, ko'pincha kam ko'rinadigan ogohlantirishlarga ega. Qo'llaniladigan yoki qoldiq kuchlanish kuchlanishi, xlorid kontsentratsiyasi, harorat va devor qalinligi o'rtasidagi o'zaro ta'sir ma'lum bir g'ilofning yillar davomida omon qolishini yoki halokatli tarzda ishdan chiqishini aniqlaydi. Ushbu maqola devor qalinligi ishlab chiqarishdan qolgan qoldiq kuchlanishlarning kattaligiga va yoriqning devor bo'ylab tarqalishi uchun zarur bo'lgan vaqtga ta'sir qilish orqali stress korroziyasining yorilish xavfini qanday o'zgartirishini aniqlaydi.
316 g'ilofdagi stressli korroziya yorilishi uchun uchta zarur shart
316 kabi ostenitik zanglamaydigan po'latlarning stressli korroziyali yorilishi bir vaqtning o'zida uchta shartni talab qiladi: sezgir material, keskin kuchlanish darajasi va odatda 60 darajadan yuqori haroratlarda xloridlarni o'z ichiga olgan korroziy muhit. 316-sinf 304-dan kamroq sezgir, ammo immunitetga ega emas. Siqilish kuchlanishlari tizim bosimi yoki termal kengayishdan tashqaridan qo'llanilishi mumkin yoki ular qoplamani egish, chayqash va payvandlash kabi ishlab chiqarish operatsiyalaridan qoldiq bo'lishi mumkin. Isitgich qoplamalarida qarshilik simi atrofida magniy oksidi izolatsiyasini siqish uchun ishlatiladigan siljish jarayoni 316 trubkasining tashqi yuzasida sezilarli aylana qoldiq kuchlanish kuchlanishlarini keltirib chiqaradi. Ushbu qoldiq kuchlanishlar materialning oqish kuchiga yaqinlashib, qo'llaniladigan stresslar past bo'lsa ham, yoriqlar boshlanishi uchun harakatlantiruvchi kuchni ta'minlaydi. Chuqur yoki sirt nuqsonida stressli korroziya yorilishi boshlanganidan so'ng, u xlorid konsentratsiyasi va haroratga qarab oyiga 0,1 dan 10 millimetrgacha bo'lgan tezlikda tarqaladi. Yoriq qolgan devor qalinligi ichki bosimni o'z ichiga olmaydi yoki yoriq ichki devorga yetib borguncha davom etadi, bu jarayon suyuqlikning kirib borishiga va elektr tokining buzilishiga olib keladi.
Qanday qilib devor qalinligi yoriqlar boshlanishi va tarqalishini o'zgartiradi
Devor qalinligi ikki qarama-qarshi mexanizm orqali stress korroziyasining yorilish xavfiga ta'sir qiladi. Birinchidan, yupqaroq devorlar odatda bir xil chayqalishning qisqarishidan kelib chiqadigan yuqori qoldiq kuchlanishlarni o'z ichiga oladi, chunki sovuq ish devor kesmasining katta qismiga- kiradi. 0,8 mm qalinlikdagi qobiq chayqalgandan keyin 400-500 MPa sirt qoldiq kuchlanishiga ega bo'lishi mumkin, bir xil tashqi diametrli 2,0 mm qoplama esa faqat 200-300 MPa qoldiq kuchlanishiga ega bo'lishi mumkin, chunki sovuq ish effekti umumiy qalinlikka nisbatan sayozroq sirt qatlami bilan chegaralanadi. Yuqori qoldiq stress yorilish boshlanishiga vaqtni qisqartiradi. Ikkinchidan, yoriq boshlanganidan so'ng, teshilish vaqti ma'lum bir yoriqning tarqalish tezligi uchun qolgan devor qalinligi bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Oyiga 0,5 mm tarqaladigan yoriq 1,6 oy ichida 0,8 mm qoplamaga kirib boradi, lekin 2,0 mm qoplamani o'tishi uchun 4 oy kerak bo'ladi. Net effekt monoton bo'lmagan xavf profilini keltirib chiqaradi. Juda yupqa g'iloflar (1,0 mm dan past) tezda yoriqlar paydo bo'ladi, lekin ular ichiga juda kam material kiradi. Juda qalin g'iloflar (2,0 mm dan yuqori) yoriqlarni sekinroq boshlaydi, lekin teshilish uchun ko'proq vaqt ketadi. 1,2-1,6 mm gacha bo'lgan oraliq qalinliklar eng yuqori xavfni anglatadi, chunki ular o'rtacha tezlikda boshlanadi, ammo to'satdan buzilishdan oldin uzoq vaqt davomida o'sib borayotgan yoriqlarni yashirish uchun etarli devor qalinligiga ega.
316 ta qobiq uchun harorat va xlorid kontsentratsiyasi chegaralari
316 zanglamaydigan po'latdan xlorid eritmalaridagi stressli korroziya yorilishiga nisbatan sezgirligi 60 darajadan past bo'ladi. 60 gradusdan 80 darajagacha bo'lgan davrda yorilish faqat 1000 ppm dan yuqori konsentrlangan xloridlarda yuqori kuchlanish stresslari bilan sodir bo'ladi. 80 darajadan 120 darajagacha bo'lganida, hatto 100-500 ppm gacha bo'lgan o'rtacha xlorid darajasida ham xavf sezilarli bo'ladi. 120 darajadan yuqori boʻlsa, 316 devor qalinligidan qatʼi nazar, choʻzilish kuchlanishlari mavjud boʻlgan har qanday xlorid-oʻz ichiga olgan muhit uchun mos emas. Bu yuqori xavfli harorat diapazonlarida ishlaydigan isitgich qoplamalari uchun amaliy muhandislik javobi yo xlorid kontsentratsiyasini 10 ppm dan pastga tushirish, ishlab chiqarilgandan so'ng to'liq tavlanish orqali cho'zilish kuchlanishini bartaraf etish yoki Incoloy 825 yoki titan kabi chidamliroq qotishmalarga yangilashdan iborat. Quyidagi jadvalda harorat va xlorid kontsentratsiyasiga asoslangan xlorid xizmatidagi 316 ta qobiq uchun devor qalinligi bo'yicha tavsiyalar berilgan, bunda chayqalishda qolgan stresslarni bartaraf etib bo'lmaydi.
| Ishlash harorati | Xlorid konsentratsiyasi | Tavsiya etilgan minimal devor qalinligi 316 | Stressli korroziyadan yorilish xavfidan oldin kutilayotgan xizmat muddati | Muqobil tavsiya |
|---|---|---|---|---|
| 60-80 daraja | < 100 ppm | 1,2 mm | Kam xavf, > 5 yil | 316 qabul qilinadi |
| 60-80 daraja | 100–1000 ppm | 1,6 mm | O'rtacha xavf, 2-4 yil | Yillik monitoring |
| 60-80 daraja | >1000 ppm | 2,0 mm | Yuqori xavf, 1-2 yil | Qotishma yangilanishini ko'rib chiqing |
| 80-100 daraja | < 100 ppm | 1,6 mm | O'rtacha xavf, 2-3 yil | Qotishma yangilanishini ko'rib chiqing |
| 80-100 daraja | 100–500 ppm | 2,0 mm | Yuqori xavf, 1-2 yil | Qotishma yangilanishi tavsiya etiladi |
| 80-100 daraja | >500 ppm | Tavsiya etilmaydi | Kutilmagan, < 1 yil | Incoloy 825 yoki titandan foydalaning |
| 100-120 daraja | Har qanday aniqlanadigan xlorid | Tavsiya etilmaydi | Tez muvaffaqiyatsizlik ehtimoli | Qotishma yangilanishi majburiydir |
| >120 daraja | Har qanday xlorid | Mos emas | Muvaffaqiyatsizlik | Materialning spetsifikatsiyasini o'zgartirish |
Devor qalinligini oshirmasdan stressli korroziyaning yorilish xavfini kamaytirish uchun dizayn o'zgarishlari
Qalinroq devorning termal jazosini qabul qilishdan oldin, muhandislar kuchlanish korroziyasining yorilish tenglamasining kuchlanish kuchlanish komponentini kamaytiradigan uchta dizayn modifikatsiyasini ko'rib chiqishlari kerak. Birinchisi va eng samaralisi, barcha siljish va bükme operatsiyalaridan so'ng, tugallangan isitish moslamasining to'liq tavlanishidir. 1050 graduslik tavlanish, so'ngra tez sovutish qoldiq stresslarni korroziyaga chidamliligiga minimal ta'sir bilan taxminan 80-90% ga kamaytiradi. Savdo{7}}bu ichki qarshilik simining potentsial oksidlanishi va qo'shimcha ishlab chiqarish xarajatlaridir. Ikkinchi modifikatsiya past-qoldiq-stressni o'zgartirish jarayonlarini belgilashdan iborat. Oraliq stressni bartaraf etish bilan bir nechta yorug'lik o'tishlari bitta og'ir pasayishdan ko'ra kamroq qoldiq stresslarni keltirib chiqaradi. Yuqori ishonchlilikdagi isitgichlarga ixtisoslashgan ishlab chiqaruvchilar odatda 150 MPa dan past bo'lgan sirt qoldiq kuchlanishlariga hatto 1,2 mm devor qoplamalarida ham erisha oladilar. Uchinchi modifikatsiya qo'llaniladigan kuchlanish kuchlanishlarini minimallashtirish uchun tizim dizaynini o'z ichiga oladi. Issiqlik kengayishini cheklaydigan qattiq o'rnatishdan qochish, moslashuvchan elektr ulanishlaridan foydalanish va past tizim bosimini loyihalash - bularning barchasi g'ilofdagi umumiy kuchlanish kuchlanishini kamaytiradi. Ushbu modifikatsiyalar amalga oshirilgan ilovalar uchun 1,2 mm 316 qoplama 2,0 mm qoplamani yuqori qoldiq stresslar bilan yo'q qiladigan sharoitlarda maqbul xizmat muddatiga erishishi mumkin.
Mavjud qurilmalarni tekshirish va monitoring qilish strategiyalari
Issiq xloridli muhitda allaqachon ishlayotgan isitgichlar uchun devor qalinligi tanlovini orqaga qarab o'zgartirib bo'lmaydi. Buning o'rniga, stressli korroziya yorilishini muntazam tekshirish juda muhimdir. Qopqoq sirtini bo'yoqning penetratsion sinovi devorga kirishdan oldin boshlangan yoriqlarni aniqlashi mumkin. 80 daraja, 500 ppm xlorid xizmatida 1,2-1,6 mm devor qalinligi bo'lgan g'iloflar uchun har chorakda bir marta tekshirish tavsiya etiladi. Qalinligi 2,0 mm yoki undan ko'p bo'lgan g'iloflar uchun yarim yillik tekshiruvlar etarli bo'lishi mumkin, chunki tarqalish muddati ko'proq ogohlantirish beradi. Ish paytida akustik emissiya monitoringi yorilish faolligini real vaqtda aniqlashi mumkin, ammo bu usul odatda muhim yoki yuqori{11}}qiymatli oʻrnatishlar uchun ajratilgan. Eng muhim ogohlantirish belgisi - bu g'ilof yuzasida ko'pincha faqat kattalashtirish yoki bo'yoq penetranti bilan ko'rinadigan mayda dallanadigan yoriqlar paydo bo'lishi. Yoriqlar kuzatilgandan so'ng, devorning qolgan qalinligidan qat'i nazar, isitgichni darhol o'zgartirish kerak, chunki tarqalish tezligi oldindan aytib bo'lmaydigan darajada tezlashishi mumkin.
Xulosa: Axborotlangan devor qalinligi spetsifikatsiyasi orqali stressli korroziya yorilishini boshqarish
Issiq xloridli muhitda elektr isitgichlar uchun 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qobiqni tanlagan muhandislar uchun devor qalinligi oddiy chidamlilik parametri emas, balki xavfni boshqarish vositasidir. Qalinroq devorlar yoriqlar tarqalishining ko'proq vaqtini ta'minlaydi, ammo agar qoldiq stresslar yuqori bo'lsa, yoriqlar boshlanishiga to'sqinlik qilmaydi. Yupqaroq devorlar yoriqlarni tezroq boshlashi mumkin, lekin tezroq teshiladi, bu esa kamroq yashirin degradatsiyani ta'minlaydi. Eng xavfsiz yondashuv - bu 60 darajadan past haroratni, 100 ppm dan past xloridlarni yoki 100 MPa dan past qoldiq kuchlanishlarni saqlab-korroziyasining yorilishi mumkin bo'lgan sharoitlardan qochishdir. Ilova ushbu shartlarni muqarrar qilib qo'ysa, 1,6-2,0 mm devor qalinligi to'liq tavlanish bilan birgalikda yorilish boshlanishiga qarshilik va tarqalish chegarasining eng yaxshi muvozanatini ta'minlaydi. Xlorid kontsentratsiyasi 1000 ppm dan yuqori yoki 100 darajadan yuqori haroratlar uchun yagona mas'uliyatli muhandislik tavsiyasi boshqa qobiq qotishmasini tanlashdir. Incoloy 825 yoki titaniumga yangilash narxi mahsulot partiyasini ifloslantiradigan, texnologik liniyani to'xtatib qo'yadigan yoki o'tkazuvchan xlorid eritmalari ta'sirida tok o'tkazuvchi elektr qismlaridan xavfsizlikka xavf tug'diradigan kutilmagan isitgich nosozligi narxiga nisbatan oddiy.
