ما هي العوامل التي تؤدي إلى تلف مرفق الأنابيب غير الملحوم من الفولاذ المقاوم للصدأ؟
تكسير سلس الفولاذ المقاوم للصدأ الكوع هو عملية معقدة تنطوي على العديد من العوامل ، بما في ذلك خصائص المواد ، عملية التصنيع ، واستخدام البيئة ، وتركيب وصيانة .
على مستوى المواد ، الفولاذ المقاوم للصدأ هو عرضة للتآكل الإجهاد تكسير في إطار العمل المشترك من التآكل المتوسطة و إجهاد الشد .
هذا النوع من الفشل هو مفاجئ و مخفي و الشقوق غالبا ما تكون مغطاة تآكل المنتجات التي يصعب اكتشافها . حالة نموذجية من 304 الفولاذ المقاوم للصدأ الكوع يظهر أنه بعد 5 سنوات من الخدمة في البيئة التي تحتوي على الأكسجين المتوسطة ، شجيري الشقوق تظهر على طول الجانب المنحني الداخلي ، والحبوب على كلا الجانبين من الشقوق تسقط بسبب التآكل ، الذي يرتبط ارتباطا وثيقا مع توعية من المواد التي تشكلت في لحام حرارة المنطقة المتضررة . التآكل بين الخلايا الحبيبية ( ICC ) هو شكل آخر من أشكال الفشل المشترك الذي يفضل تآكل حدود الحبوب ، على الرغم من أن سطح معدني لامع يمكن الاحتفاظ بها ، ولكن قوة الترابط بين الخلايا الحبيبية هو تقلص إلى حد كبير ، مما يؤدي إلى هشاشة الكسر . ومن الجدير بالذكر أن التقصف الهيدروجين هو أكثر وضوحا في قوة عالية الفولاذ المقاوم للصدأ ، ذرات الهيدروجين التي تتسرب من خلال عملية الطلاء الكهربائي أو التخميل يمكن تخصيب اليورانيوم في منطقة تركيز الإجهاد ، مما يؤدي إلى كسر مفاجئ دون تشوه البلاستيك .
عيوب في عملية التصنيع غالبا ما تكون الأسباب الأولية للكسر .
إذا كانت درجة التشوه لا يمكن السيطرة عليها بشكل صحيح في عملية تشكيل الباردة ، والإفراط في التفكك و الإجهاد المتبقية يمكن أن تحدث في المواد ، وحتى التحول من الأوستينيت إلى مارتنزيت يمكن أن تحدث ، مما يقلل كثيرا من صلابة المواد . في حالة tp321 المحملة تكسير الفولاذ المقاوم للصدأ ، الباردة النتوء الكوع الذي لم يتم علاجه من قبل الحل النهائي يظهر تصلب العمل ، والكثير من التشوه الناجم عن مارتنزيت يظهر في المجهرية ، مما يجعل من المتاعب الخفية الهيدروجين الناجم عن تكسير في المستقبل استخدام .
تأثير عملية اللحام لا يمكن تجاهلها أيضا . الحبوب الخشنة وتوعية المنطقة المتضررة من الحرارة يمكن أن تشكل الكروم المحلية الفقيرة في المنطقة . ومع ذلك ، غير المعالجة الحرارية مع التحكم في درجة الحرارة ( على سبيل المثال ، عدم كفاية حماية الغاز نقاء أو فشل الضغط الإيجابي صيانة ) يمكن أن يؤدي إلى انخفاض مقاومة التآكل من المواد .
استخدام البيئة لتسريع عملية الكسر .
تآكل وسائل الإعلام ( كلوريد أيون ، كلوريد التيتانيوم مفكك ، الخ ) يمكن أن تدمر الفيلم السلبي على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يؤدي إلى بدء انتشار للتآكل الإجهاد تكسير تحت إجهاد الشد التآزر . في حالة اثنين من أنابيب المبادلات الحرارية ، قطرات الماء والهواء يدخل خلال فترة التوقف يؤدي إلى التحلل تحمض المتوسطة ، مما تسبب في كسر transgranular الكوع تحت الإجهاد المتبقية .
كما أن العوامل الهيدروديناميكية لا يمكن تجاهلها ، استمرار تآكل عالية السرعة المتوسطة التي تحتوي على جزيئات يمكن أن يؤدي إلى انخفاض سمك الجدار المحلية ، على المدى الطويل تآكل خط أنابيب الكوع من الميثانول برج الغسيل يسبب بقايا سمك الجدار أقل من 60 ٪ من قيمة التصميم ، في حين أن تقلبات الضغط يحدث الكسر .
التغيرات الدورية في درجة الحرارة والضغط يمكن أن تنتج بالتناوب الإجهاد ، مما يؤدي إلى انتشار الشقوق المجهرية تدريجيا ، ولا سيما في الشد الهندسي ( مثل لحام ، والانحناء المنطقة ) تركيز الإجهاد يمكن أن تقلل بشكل كبير من تعب الحياة .
سوء تركيب وصيانة يزيد من المخاطر المذكورة أعلاه .
عزم الانحناء الإضافية الناجمة عن التثبيت القسري ، والاهتزاز تركيز الإجهاد الناجم عن عدم كفاية الدعم يمكن أن تجعل الكوع يدخل التعب فشل المرحلة في وقت مبكر . عدم وجود التفتيش الدوري يجعل من الصعب العثور على الشقوق الصغيرة في وقت مبكر ، في حالة واحدة من التوسع المشترك الكراك يظهر أن 500mm طويلة الشقوق قد تم بالفعل من خلال العديد من دورات درجة الحرارة ، ولكن لم يتم الكشف عن سمك الجدار في نهاية المطاف من خلال .
وتجدر الإشارة إلى أن هذه العوامل غالبا ما تشكل حلقة مفرغة من الفشل : تصنيع الإجهاد المتبقية يعزز بدء التآكل الكراك ، الكراك يقلل من فعالية منطقة الضغط ، وزيادة التوتر المحلي ، وتسريع نمو الكراك ، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى كارثة الفشل .
ولذلك ، من أجل إطالة أمد خدمة الحياة من الفولاذ المقاوم للصدأ سلس الكوع ، كامل استراتيجية الحماية ينبغي أن تنفذ من جوانب اختيار المواد ( مثل استخدام الصلب على الوجهين ) ، عملية مراقبة ( ضمان حل الصلبة العلاج الكافي ) ، وإدارة وسائل الإعلام ( السيطرة على محتوى أيون الكلوريد ) و الفحص الدوري ( سمك الجدار رصد واختبار غير تدميري ) .
ما هي العوامل التي تؤدي إلى تلف مرفق الأنابيب غير الملحوم من الفولاذ المقاوم للصدأ؟
تكسير سلس الفولاذ المقاوم للصدأ الكوع هو عملية معقدة تنطوي على العديد من العوامل ، بما في ذلك خصائص المواد ، عملية التصنيع ، واستخدام البيئة ، وتركيب وصيانة .
على مستوى المواد ، الفولاذ المقاوم للصدأ هو عرضة للتآكل الإجهاد تكسير في إطار العمل المشترك من التآكل المتوسطة و إجهاد الشد .
هذا النوع من الفشل هو مفاجئ و مخفي و الشقوق غالبا ما تكون مغطاة تآكل المنتجات التي يصعب اكتشافها . حالة نموذجية من 304 الفولاذ المقاوم للصدأ الكوع يظهر أنه بعد 5 سنوات من الخدمة في البيئة التي تحتوي على الأكسجين المتوسطة ، شجيري الشقوق تظهر على طول الجانب المنحني الداخلي ، والحبوب على كلا الجانبين من الشقوق تسقط بسبب التآكل ، الذي يرتبط ارتباطا وثيقا مع توعية من المواد التي تشكلت في لحام حرارة المنطقة المتضررة . التآكل بين الخلايا الحبيبية ( ICC ) هو شكل آخر من أشكال الفشل المشترك الذي يفضل تآكل حدود الحبوب ، على الرغم من أن سطح معدني لامع يمكن الاحتفاظ بها ، ولكن قوة الترابط بين الخلايا الحبيبية هو تقلص إلى حد كبير ، مما يؤدي إلى هشاشة الكسر . ومن الجدير بالذكر أن التقصف الهيدروجين هو أكثر وضوحا في قوة عالية الفولاذ المقاوم للصدأ ، ذرات الهيدروجين التي تتسرب من خلال عملية الطلاء الكهربائي أو التخميل يمكن تخصيب اليورانيوم في منطقة تركيز الإجهاد ، مما يؤدي إلى كسر مفاجئ دون تشوه البلاستيك .
عيوب في عملية التصنيع غالبا ما تكون الأسباب الأولية للكسر .
إذا كانت درجة التشوه لا يمكن السيطرة عليها بشكل صحيح في عملية تشكيل الباردة ، والإفراط في التفكك و الإجهاد المتبقية يمكن أن تحدث في المواد ، وحتى التحول من الأوستينيت إلى مارتنزيت يمكن أن تحدث ، مما يقلل كثيرا من صلابة المواد . في حالة tp321 المحملة تكسير الفولاذ المقاوم للصدأ ، الباردة النتوء الكوع الذي لم يتم علاجه من قبل الحل النهائي يظهر تصلب العمل ، والكثير من التشوه الناجم عن مارتنزيت يظهر في المجهرية ، مما يجعل من المتاعب الخفية الهيدروجين الناجم عن تكسير في المستقبل استخدام .
تأثير عملية اللحام لا يمكن تجاهلها أيضا . الحبوب الخشنة وتوعية المنطقة المتضررة من الحرارة يمكن أن تشكل الكروم المحلية الفقيرة في المنطقة . ومع ذلك ، غير المعالجة الحرارية مع التحكم في درجة الحرارة ( على سبيل المثال ، عدم كفاية حماية الغاز نقاء أو فشل الضغط الإيجابي صيانة ) يمكن أن يؤدي إلى انخفاض مقاومة التآكل من المواد .
استخدام البيئة لتسريع عملية الكسر .
تآكل وسائل الإعلام ( كلوريد أيون ، كلوريد التيتانيوم مفكك ، الخ ) يمكن أن تدمر الفيلم السلبي على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يؤدي إلى بدء انتشار للتآكل الإجهاد تكسير تحت إجهاد الشد التآزر . في حالة اثنين من أنابيب المبادلات الحرارية ، قطرات الماء والهواء يدخل خلال فترة التوقف يؤدي إلى التحلل تحمض المتوسطة ، مما تسبب في كسر transgranular الكوع تحت الإجهاد المتبقية .
كما أن العوامل الهيدروديناميكية لا يمكن تجاهلها ، استمرار تآكل عالية السرعة المتوسطة التي تحتوي على جزيئات يمكن أن يؤدي إلى انخفاض سمك الجدار المحلية ، على المدى الطويل تآكل خط أنابيب الكوع من الميثانول برج الغسيل يسبب بقايا سمك الجدار أقل من 60 ٪ من قيمة التصميم ، في حين أن تقلبات الضغط يحدث الكسر .
التغيرات الدورية في درجة الحرارة والضغط يمكن أن تنتج بالتناوب الإجهاد ، مما يؤدي إلى انتشار الشقوق المجهرية تدريجيا ، ولا سيما في الشد الهندسي ( مثل لحام ، والانحناء المنطقة ) تركيز الإجهاد يمكن أن تقلل بشكل كبير من تعب الحياة .
سوء تركيب وصيانة يزيد من المخاطر المذكورة أعلاه .
عزم الانحناء الإضافية الناجمة عن التثبيت القسري ، والاهتزاز تركيز الإجهاد الناجم عن عدم كفاية الدعم يمكن أن تجعل الكوع يدخل التعب فشل المرحلة في وقت مبكر . عدم وجود التفتيش الدوري يجعل من الصعب العثور على الشقوق الصغيرة في وقت مبكر ، في حالة واحدة من التوسع المشترك الكراك يظهر أن 500mm طويلة الشقوق قد تم بالفعل من خلال العديد من دورات درجة الحرارة ، ولكن لم يتم الكشف عن سمك الجدار في نهاية المطاف من خلال .
وتجدر الإشارة إلى أن هذه العوامل غالبا ما تشكل حلقة مفرغة من الفشل : تصنيع الإجهاد المتبقية يعزز بدء التآكل الكراك ، الكراك يقلل من فعالية منطقة الضغط ، وزيادة التوتر المحلي ، وتسريع نمو الكراك ، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى كارثة الفشل .
ولذلك ، من أجل إطالة أمد خدمة الحياة من الفولاذ المقاوم للصدأ سلس الكوع ، كامل استراتيجية الحماية ينبغي أن تنفذ من جوانب اختيار المواد ( مثل استخدام الصلب على الوجهين ) ، عملية مراقبة ( ضمان حل الصلبة العلاج الكافي ) ، وإدارة وسائل الإعلام ( السيطرة على محتوى أيون الكلوريد ) و الفحص الدوري ( سمك الجدار رصد واختبار غير تدميري ) .