Vesinikuhapruse rabe murd viitab vesinikuaatomitele, mis tungivad titaanmaatriksi sisemusse teatud temperatuuril ja keskmises keskkonnas. Vesinik reageerib titaaniga, moodustades rabedaid titaanhüdriidi sademeid, mis hävitavad metalli mikrostruktuuri järjepidevuse. Sisemise rõhu ja termilise pinge all tärkavad ja paisuvad toruseina sees kiiresti rabedad praod ilma silmnähtava plastilise deformatsioonita, põhjustades lõpuks titaanist küttetorude äkilist rabedat rebenemist ja keskmise lekke. See rike tuleneb vesinik-indutseeritud materjali sisemise rabeduse kahjustusest, mis esineb sageli peitsimiskeskkonnas töötavates titaanist torujuhtmetes, niiskes vesinik-sisaldavas keskkonnas ja katoodkaitsesüsteemides.
1. Vesiniku läbitungimis- ja murenemismehhanism
Titaanil on teatud temperatuurivahemikus tugev vesiniku neeldumisvõime. Kui torujuhe puutub kokku happelise peitsimisvedeliku või vesiniku{1}}rikka protsessivedelikuga, omandavad keskkonnas olevad vesinikuioonid elektrone ja muutuvad aatomvesinikuks. Väikese -suurusega vesinikuaatomid võivad kergesti läbida titaani passiveerimiskile ja difundeeruda metallvõre. Kui vesiniku kontsentratsioon akumuleerub küllastumiseni, eralduvad nõelakujulised titaanhüdriidi faasid piki terade piire. Nendel hüdriidifaasidel on äärmiselt madal sitkus ja need muutuvad looduslikeks pragude allikateks. Survelaagrite ja temperatuurimuutuste tekitatud tõmbepinge all levivad praod piki hüdriidi jaotusalasid ülikiire kiirusega, mille tulemuseks on lõhenemismurd ilma plastilise deformatsioonita. Erinevalt galvaanilisest korrosioonist ja lõhekorrosioonist, mis kuuluvad materjali lahustumiskadu, on vesiniku rabestumine struktuurse rabeduse halvenemine, mis on põhjustatud sisemise elemendi dopingust ja toru korpusel ei ole enne purunemist ilmne kaalukaotus.
2. Tüüpilised positsioonid, mis võivad põhjustada vesiniku murenemist
Keemilise puhastamise ja passiveerimise käigus hapendatud vedelikuga leotatud torujuhtmeosad;
Torusegmendid, mis on ühendatud katoodkorrosioonivastaste{0}}korrosioonikaitseseadmetega, millel on ülemäärane kaitsepotentsiaal;
Surnud jalaga torujuhtmed, kus vesinik{0}}sisaldav keskkond on suletud ning vesinik lahustub ja koguneb pidevalt;
Lahtise terastruktuuri ja kiirema vesiniku difusioonikiirusega keevisliited;
Madal{0}}temperatuuri seisvad sektsioonid, kus vesiniku lahustuvus langeb ja hüdriidi sadestub suurtes kogustes.
3. Põhilised vesiniku murenemist kiirendavad tegurid
Kontrollimatu peitsimise aeg ja happekontsentratsioon kohapeal{0}}torujuhtme puhastamise ajal, mis põhjustab liigset vesiniku neeldumist;
Impulssvoolu katoodkaitse vale parameetrite seadistus, mis põhjustab ülekaitset ja sunnitud vesiniku eraldumist;
Pikaajaline{0}}seiskamine ilma vesinikurikast-keskkonda torujuhtme sees tühjendamata, et vältida vesiniku rikastamist;
Töökeskkond sisaldab vesiniksulfiidi, tekkivat vesinikku ja muid komponente, mille vesinikuaatomeid on lihtne dissotsieerida;
Pärast keevitamist ja peitsimist ei toimu dehüdrogeenimiskuumtöötlust, et eemaldada materjali sees lahustunud vesinik.
4. Täielikud-linkide ennetamise ja kontrolli tehnilised meetmed
① Koostage standardiseeritud lühiajaline{0}}peitamisprotsess, millele on rangelt lisatud korrosiooniinhibiitorit
Piirake happega leotamise kestust, et vähendada vesiniku läbitungimist titaansubstraati.
② Reguleerige täpselt katoodkaitse potentsiaali, et vältida vesiniku eraldumise reaktsiooni ülekaitset
Määrake potentsiaali ülempiir, et blokeerida vesiniku tootmine allikast.
③ Tühjendage ja asendage torujuhtmete jääkkeskkond pärast pikaajalist -seiskamist
Tühjendage kogunenud vesinik, et vältida hüdriidi sadenemist madalal temperatuuril.
④ Rakendage pärast keevitamist ja happepuhastust madalal{0}}temperatuuril dehüdrogeenimisega lõõmutamist
Aja titaanist metallvõre seest välja üleliigne lahustunud vesinik.
⑤ Kontrollige regulaarselt materjali proovi, et tuvastada hüdriidi sademete tase peamistes toruosades
Asendage tugevalt rabedad komponendid enne purunemist.
5. Ennetamise mõju võrdlustabel
表格
| Töö- ja kaitserežiim | Vesiniku murenemise oht | Taotluse soovitus |
|---|---|---|
| Piiramatu marineerimine + ülekaitse + ilma dehüdrogeenimistöötluseta | Pärast mitut töötsüklit tekib äkiline rabe pragu | Lõigake ebaõnnestunud toruliitmikud ja viige läbi üldine dehüdrogeenimiskuumtöötlus |
| Reguleeritud peitsikonstruktsioon + täpne kaitsepotentsiaal + perioodiline söötme vahetus | Inhibeerib tõhusalt vesiniku neeldumist ja hüdriidi teket | Standardne tööspetsifikatsioon{0}}korrosioonivastase titaanist küttetorustiku hoolduseks |
| Inhibiitori kogu-protsessi lisamine + reaalajas potentsiaali jälgimine- + regulaarne metallograafiline tuvastamine | Äärmiselt madal rabe murd varjatud oht | Eelistatud skeem titaanseadmetele pikaajalistes{0}}keemilistes keskmistes töötingimustes |
Järeldus
Titaankuumutustorude vesiniku hapruse rike on tingitud vesinikuaatomi infiltratsioonist ja titaanhüdriidi sadestumisest maatriksi sees, mis vähendab materjali sitkust ja põhjustab stressist{0}}indutseeritud äkilist rabedat murdumist. Põhilised ennetusstrateegiad hõlmavad peitsimise ja -korrosioonivastase kaitse parameetrite ranget kontrollimist, et katkestada vesiniku sisenemiskanalid, õigeaegselt tühjendada vesinikurikka -keskkonda ja eemaldada sisemine vesinik dehüdrogeenimiskuumtöötluse abil. Torujuhtme puhastamise,-korrosioonivastase konfiguratsiooni, seiskamishoolduse ja materjalikontrolli suletud ahelaga-juhtimine võib ära hoida äkilisi purunemisohutusõnnetusi, mis on põhjustatud titaanist küttetorude vesinikust rabedusest.
