316 roostevabast terasest küttetoru vesiniku murenemise rikke mehhanism ja kogu{1}}ühenduse vältimise strateegia

Vesinikhaprus on 316 roostevabast terasest küttetoru varjatud rabe rike. Vesinikuaatomid tungivad metallvõre sisse ja kogunevad terade piiridele, dislokatsioonidele ja sisedefektidele, vähendades järsult materjali plastilisust ja sitkust. Tõmbepinge all tekitab vesiniku siserõhk mikropragusid, mis paisuvad kiiresti, moodustades läbistavaid murde. Toruseinal ei ole silmnähtavat korrosioonihõrenemist ning koormuse või temperatuurikõikumiste mõjul tekib sageli äkiline pragunemine, mille prognoositavus on äärmiselt madal. Käesolevas artiklis käsitletakse tungimise mehhanismi ja süstemaatilisi ennetusmeetmeid.

1. Põhiline vesiniku murenemise mehhanism

Happelises peitsimislahuses, katoodkaitses ja elektrokeemilises korrosioonikeskkonnas saavad vesinikuioonid elektrone, et tekitada aktiivseid vesinikuaatomeid. Need pisikesed aatomid pääsevad kergesti läbi passiivse kile ja hajuvad roostevabast terasest 316 sisemusse. Vesinik koguneb sisemistes mikrotühjustes ja terade piirides, ühinedes suure mahuga vesiniku molekulideks. Gaasi siserõhk tekitab materjali sees tohutu tõmbepinge. Töötlemise jääkpinge, montaažipinge või termilise tsüklilise pingega kattumisel tekivad mikropraod ja levivad mööda nõrku struktuuripiirkondi. Kogu protsess kuulub haprale luumurrule; isegi terve välimusega materjalid pragunevad äkitselt väliste häirete mõjul, mis on vesiniku{6}}indutseeritud hilinenud pragunemise tüüpiline tunnus.

2. Peamised vesiniku sissepääsu allikad

(1) marineerimis- ja eeltöötlusprotsess

Liiga pikk peitsimisaeg ja kõrge{0}}kontsentratsiooniga happelahus toodavad suures koguses tekkivat vesinikku. Rooste eemaldamise ja oksüdatsioonikihi puhastamise käigus tungib vesinik toruseina, jättes maha peidetud murenemisohu.

(2) Katoodreaktsioon töökorrosiooni ajal

Kui kuumutustoru toimib katoodina galvaanilises elemendis või elektrokeemilises korrosioonisüsteemis, toimub pinnal pidev vesiniku eraldumine, mis põhjustab vesiniku pikaajalist läbitungimist-.

(3) Keevituse niiskusreostus

Veeaur ja õlilisandid lagunevad keevitamise ajal, tekitades vesinikku, mis lahustub keevisõmbluses ja kuumus{0}}mõjutatud tsoonis, muutes keevisliited vesinikust tingitud pragude tekkeks kõige tõenäolisemaks.

(4) Kõrgsurve-vesinikku-sisaldav keskmine töötingimus

Otsene kokkupuude vesiniku{0}}rikka reovee ja protsessikeskkonnaga kiirendab vesinikuaatomi difusiooni substraadis.

3. Põhilised mõjutegurid, mis süvendavad rabedust

Tõmbepingete tase: mida suurem on painutamise ja keevitamise jääktõmbepinge, seda madalam on pragunemise kriitiline vesiniku kontsentratsioon;

Materjalivead: kandmised, poorid ja terade piiride sensibiliseerimine pakuvad eelistatud vesiniku kogumiskohti;

Madala-temperatuuri staatiline paigutus: vesinik koguneb täielikult materjali sisse seiskamise ooterežiimi ajal ja pärast kuumutamise taaskäivitamist on kerge tekkida pragusid;

Liigne happega leotamine: liigne marineerimine on tootmises kõige levinum kunstlik stimuleerimine.

4. Protsessi täielikud ennetus- ja kontrollimeetmed

① Standardiseerige marineerimisprotsessi parameetrid

Piirata rangelt peitsimise kontsentratsiooni, temperatuuri ja leotamise kestust; vesiniku eraldumise reaktsiooni vähendamiseks võtke kasutusele korrosiooni inhibiitorid, mis sisaldavad vesiniku summutamise komponente. Pärast peitsimist teostage põhjalik loputus ja küpsetusdehüdrogeenimine, et juhtida välja difundeeruv vesinik toru seina seest.

② Optimeerige keevitus{0}}vesinikuvastased meetmed

Kuivatage keevitustraat enne kasutamist niiskuse eemaldamiseks; kasutada madala-vesiniku argooniga kaarkeevitusprotsessi; rakendage tagumine argoonikaitse, et vähendada pooride defekte ja vesiniku lahustumist keevisõmblustes.

③ Kõrvaldage sisemine tõmbepinge

Teostage vormimisjärgset-pinget leevendavat lõõmutamist, et vähendada pingevälja, mis põhjustab pragude laienemist; eelistavad 316 liitrit madala-süsinikuga materjali, millel on vähem terapiiri sadet ja nõrgem vesiniku püüdmisvõime.

④ Vältige põhjendamatut katoodkaitset

Söötmiskeskkonnas olevate kütteseadmete puhul keelake liigne katoodvool, et vältida massilist vesiniku sadestumist roostevaba terase pinnale.

⑤ Protsessijärgne{0}}dehüdrogeenimistöötlus

Toodete puhul pärast peitsimist ja keevitamist hoidke kuumuse säilitamiseks 200–230 kraadi, et lasta difundeeruval vesinikul metallvõrest välja pääseda ja vältida hilinenud pragunemise varjatud ohtu.

5. Ennetamise mõju võrdlustabel

表格

Järeldus

Vesinikuhapruse kolm olulist tingimust on vesiniku infiltratsioon, sisemine materjali kogunemine ja pragude kasvu soodustav tõmbepinge. Lõikades ära vesiniku sisseviimise kanalid peitsi- ja keevitusprotseduurides, eemaldades jääkpinge ja korraldades spetsiaalse dehüdrogeenimiskuumtöötluse, saab tõhusalt vältida 316 küttetoru vesiniku rabedusest põhjustatud hilinenud rabedat pragunemist, välistades äkilised ohutuslekkeohud tööstuslikes küttesüsteemides.