La fallada del cracking per corrosió per tensió (SCC) es refereix a l'efecte simultani de la tensió residual de tracció dins de la canonada d'acer inoxidable 316 i el medi corrosiu que conté clorur-. Les petites esquerdes transgranulars o intergranulars s'inicien a la superfície de la canonada i s'expandeixen ràpidament al llarg de la direcció de l'estrès, finalment penetrant a la paret de la canonada i provocant fuites o ruptura sobtades. Aquesta fallada presenta una gran ocultació i sobtada, i és un dels modes de fallada més destructius de les canonades de calefacció d'acer inoxidable austenític que serveixen en ambients humits que contenen clorur-.
1. Mecanisme d'evolució d'esquerdes per corrosió per tensió
L'acer inoxidable 316 forma una pel·lícula passiva d'òxid de crom estable en un entorn de servei normal. Quan existeix una tensió de tracció a la superfície del material i els ions de clorur es reuneixen per trencar la pel·lícula passiva, es formen microcel·les de dissolució anòdica local. La tensió de tracció obre contínuament la punta de l'esquerda, permetent que el medi corrosiu envaeix l'interior de l'esquerda i mantingui l'entorn corrosiu oclusiu. Les esquerdes es propaguen alternativament al llarg dels límits de gra o grans de cristall sota l'acoblament de la corrosió electroquímica i l'esforç de tracció mecànic. A diferència de la corrosió uniforme o el dany per esforç únic, el SCC no es pot produir només amb l'estrès o el medi corrosiu, i pertany a la fallada sinèrgica típica de la càrrega mecànica i l'erosió química.
2. Posicions típiques propenses a SCC
Zones de soldadura i zones-afectades per calor amb un alt esforç de tracció residual de soldadura;
Colzes-doblats en fred i seccions de canonades amb forma que retinguin tensió residual formant;
Segments de canonada fixats de manera rígida amb dilatació tèrmica limitada per generar esforç de tracció addicional;
Zones de condensació de la paret exterior on es dipositen contínuament ions de clorur de pols i boira de sal;
Zones de sobreescalfament local amb camp de temperatura desigual que condueix a la concentració d'estrès tèrmic.
3. Factors inductors bàsics que acceleren SCC
L'entorn mitjà o extern conté ions de clorur com la boira salada, l'aigua de refrigeració i les aigües residuals del procés;
La soldadura, la flexió en fred i el muntatge produeixen una gran tensió residual de tracció sense tractament d'alleujament de tensió;
El disseny de la canonada no té juntes de dilatació i suports, el que resulta en una acumulació d'estrès tèrmic després de l'augment de la temperatura;
El recobriment anticorrosió exterior danyat provoca-adhesió de la rosada a llarg termini i enriquiment d'ions a la superfície de la canonada;
La- fluctuació de temperatura a llarg termini intensifica l'estrès alternatiu i accelera la taxa de creixement de les esquerdes.
4. Mesures tècniques de-prevenció i control d'enllaços complets
① Elimineu l'esforç de tracció residual mitjançant el tractament de recuit post-soldadura i post-flexió
Allibereu la tensió de conformació i soldadura per tallar la font de conducció mecànica de les esquerdes.
② Optimitzeu el disseny de la canonada per afegir compensadors d'expansió i suports lliscants
Eviteu la restricció rígida per alliberar l'estrès d'expansió tèrmica lliurement.
③ Aïlleu la boira salina mitjana i ambiental{0}}que conté clorur
Milloreu el recobriment anticorrosió de la paret exterior i l'aïllament impermeable per evitar la retenció de condensats.
④ Controlar estrictament el contingut de clorur en el medi de calefacció circulant
Configureu un sistema de filtració mitjana i eliminació d'ions per reduir la concentració d'ions corrosius.
⑤ Realitzeu una detecció regular de partícules magnètiques i defectes per ultrasons a les peces concentrades d'estrès-
Detectar precoçment les microesquerdes abans de la fallada de penetració.
5. Taula comparativa d'efectes de prevenció
表格
| Mode de processament i operació | Risc de fallada SCC | Suggeriment d'aplicació |
|---|---|---|
| Estrès residual no tractat + entorn-ric en clorurs + cap protecció de recobriment | Ràpida penetració d'esquerdes i ruptura sobtada a mitjà termini | Atureu immediatament l'operació per alleujar l'estrès i renovar -la corrosió |
| Tractament tèrmic d'alleujament de l'estrès + estructura de compensació d'estrès + purificació mitjana | Limiteu eficaçment l'inici i l'expansió d'esquerdes per corrosió per tensió | Disseny estàndard i especificació de construcció per a canonades de calefacció d'acer inoxidable |
| Muntatge de baix -estrès + aïllament anticorrosió complet + proves no-destructives periòdiques | Perill ocult de SCC extremadament baix | Esquema preferit per a condicions de treball costaneres i-que contenen corrosió severa |
Conclusió
El trencament per corrosió per tensió dels tubs de calefacció d'acer inoxidable 316 és induït per l'acció combinada de l'esforç de tracció i la corrosió dels ions clorur, formant esquerdes penetrants auto-propagants. Les idees bàsiques de prevenció són eliminar l'estrès residual i la tensió tèrmica, reduir el contacte dels ions de clorur amb el cos de la canonada i reforçar la detecció regular de defectes de les parts clau d'estrès. La gestió de llaç-tancat de la formació de material, la instal·lació de canonades, el control mitjà i la inspecció diària poden prevenir eficaçment la ruptura fràgil i els accidents de fuites causats pel trencament per corrosió per estrès dels tubs de calefacció.
