Tarpkristalinės korozijos gedimas reiškia, kad 316 austenitinis nerūdijantis plienas yra jautrinamas suvirinant arba ilgai kaitinant aukštoje{2}} temperatūroje. Chromo karbidas nuolat nusėda palei metalo grūdelių ribas, todėl grūdelių ribose labai sumažėja chromo kiekis. Grūdelių ribos sritis praranda galimybę sudaryti visišką antikorozinę pasyvią plėvelę ir tampa mikro-galvaninio elemento anodo sritimi. Esant korozinės terpės erozijai, grūdų ribos pirmiausia ištirpsta ir išgraviruojamos, dingsta sukibimo jėga tarp metalo grūdelių, o vamzdžio sienelė patiria tarpkristalinį įsiskverbimą ir purškimo nuotėkį. Šis gedimas dažniausiai atsiranda suvirinimo karščio paveiktose zonose ir vamzdynų ruožuose, kurie ilgą laiką dirba jautrinimo temperatūros diapazone.
1. Jautrinimas ir tarpkristalinės korozijos evoliucijos mechanizmas
Kai nerūdijantis plienas išlieka 450–850 laipsnių temperatūros intervale, matricos viduje esantys anglies atomai difunduoja iki grūdelių ribų ir susijungia su chromu, kad susidarytų Cr23C6 chromo karbido nuosėdos. Kadangi chromo difuzijos greitis yra daug mažesnis nei anglies, chromo kiekis šalia grūdelių ribų smarkiai nukrenta žemiau kritinės vertės, reikalingos pasyvavimo plėvelei susidaryti. Grūdų ribinės sritys tampa elektrochemiškai aktyvios ir dažniausiai korozuoja laidžioje terpėje. Korozija pamažu ardo išilgai grūdelių ribinių tinklų, galiausiai medžiaga praranda tarpgranulinę sanglaudą, o nepažeisti grūdeliai nubyra miltelių pavidalu. Skirtingai nuo transgranulinio įtempių korozijos įtrūkimų, kuriuos sukelia tempimo jėga, ši žala vystosi tik palei kristalų ribas be privalomų tempimo įtempių sąlygų.
2. Tipinės padėties, linkusios į tarpkristalinę koroziją
Suvirinimo siūlės ir gretimos šilumos{0}}paveiktos zonos neišvengiamai pereina į jautrinimo temperatūrą suvirinimo metu;
Vamzdžių sekcijos apvyniotos elektrinėmis juostomis ir mėnesius laikomos pastovioje jautrinimo temperatūroje;
Flanšinio sandūrinio suvirinimo šaknys su lėtu aušinimo greičiu ir ilgesniu jautrinimo buvimo laiku;
Remontuoti suvirinimo ir antrinio suvirinimo vietas su pakartotiniu terminiu ciklu ir jautrinimo efekto superpozicija;
Negyvos dujotiekio kojelės su statine terpe, dėl kurios susidaro vietinė terpės koncentracija ir suintensyvėja grūdelių ribų ėsdinimas.
3. Pagrindiniai skatinantys veiksniai, pagreitinantys tarpkristalinės korozijos gedimą
Naudojamas įprastas 316 nerūdijantis plienas su dideliu anglies kiekiu be mažo -anglies kiekio arba stabilizuotos kokybės optimizavimo;
Suvirinimo procese trūksta greitų aušinimo priemonių, todėl šiluma{0}}veikiama zona per ilgai išlieka jautrinimo temperatūros diapazone;
Išorinė šildymo temperatūra fiksuojama per jautrinimo intervalą, kad būtų užtikrintas ilgalaikis{0}}nepertraukiamas veikimas;
Jokio apdorojimo po-suvirinimo tirpalu, siekiant ištirpinti nusodintą chromo karbidą ir atkurti chromo vienodumą;
Proceso terpėje yra rūgščių ir halogeno jonų, kurie labai pagerina chromo{0}}prastų grūdelių ribų ėsdinimo greitį.
4. Visos-nuorodų prevencijos ir kontrolės techninės priemonės
① Pirkdami medžiagas rinkitės mažai-anglies turinčias 316L arba niobio-stabilizuotas nerūdijančio plieno medžiagas
Iš esmės sumažinkite anglies elementų kiekį, kad sumažintumėte karbido nusodinimą.
② Optimizuokite suvirinimo procesą, kad po suvirinimo būtų naudojamas mažas šilumos kiekis ir priverstinis greitas aušinimas
Sutrumpinkite ruošinio buvimo jautrinimo temperatūros zonoje trukmę.
③ Atlikite bendrą pagrindinių suvirintų komponentų tirpalo terminį apdorojimą, kad homogenizuotų chromo pasiskirstymą
Pašalinkite įjautrintą mikrostruktūrą ir pašalinkite grūdelių ribos chromo išeikvojimą.
④ Sureguliuokite elektrinius sekimo temperatūros parametrus, kad išvengtumėte ilgalaikės{0}}nuolatinės 450–850 laipsnių temperatūros
Nutraukite šiluminę būklę, reikalingą jautrinimo reakcijai.
⑤ Periodiškai atlikite suvirintų dalių metalografinį patikrinimą ir elektrocheminį tarpkristalinės korozijos bandymą
Prieš padarydami makroskopinius korozijos pažeidimus, ištrinkite įjautrintas vamzdžių jungtis.
5. Prevencinio poveikio palyginimo lentelė
表格
| Medžiagų ir suvirinimo proceso režimas | Tarpkristalinės korozijos rizika | Paraiškos pasiūlymas |
|---|---|---|
| Daug -anglies 316 pagrindo medžiaga + lėtas suvirinimo aušinimas + be po-suvirinimo terminio apdorojimo | Vidutinio eksploatavimo ciklo metu atsiranda akivaizdi grūdų ribos korozija ir vietinė perforacija | Pakeiskite 316 l vamzdžių jungtimis ir atlikite suvirintų jungčių atkaitinimą tirpalu |
| Mažai-anglies / stabilizuota medžiaga + standartizuotas mažo-šilumos-įėjimo suvirinimas + tikslinis tirpalo apdorojimas | Efektyviai slopina karbido nuosėdas ir grūdelių ribų selektyvų ėsdinimą | Standartinės medžiagos ir suvirinimo specifikacijos, skirtos anti-tarpkristaliniams-koroziniams nerūdijančio plieno šildymo vamzdynams |
| Griežta gaunamų medžiagų komponentų patikra + visapusiška -proceso temperatūros lauko kontrolė + metinis korozijos efektyvumo mėginių patikrinimas | Itin žemos grūdelių ribos lupimo ir prasiskverbimo nuotėkio paslėptas pavojus | Pageidautina cheminių korozinių terpių šildymo vamzdynų suvirinimo inžinerijos schema |
Išvada
316 nerūdijančio plieno šildymo vamzdžių tarpkristalinė korozija atsiranda dėl terminio įjautrinimo, dėl kurio atsiranda grūdelių ribos chromo trūkumas, o tai sukelia pirmenybę elektrocheminiam tirpimui palei kristalų ribas. Pagrindinės prevencijos priemonės apima medžiagos kokybės optimizavimą siekiant sumažinti anglies kiekį, reguliuoti suvirinimo šiluminį įėjimą ir aušinimo greitį, atlikti po-suvirinimo tirpalo terminį apdorojimą, išvengti ilgalaikės įjautrinimo temperatūros priežiūros ir stiprinti reguliarų medžiagos veikimo aptikimą. Viso -proceso uždaro-ciklo žaliavų parinkimo valdymas, lauko suvirinimo konstrukcija ir darbo temperatūros valdymas gali užkirsti kelią dujotiekio susmulkinimui ir nuotėkio avarijoms, atsirandančioms dėl tarpkristalinės šildymo vamzdžių korozijos.
