กลไกของท่อทำความร้อนสแตนเลส 316 ความเครียดตามขอบเกรน การกัดกร่อน การแตกร้าวและการรั่วไหลของการเจาะ ความล้มเหลวและแผนการควบคุมการป้องกันกระบวนการ-เต็มรูปแบบ

ความล้มเหลวในการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นตามขอบเกรนเกิดขึ้นเมื่อเหล็กสแตนเลส 316 ก่อให้เกิดโครเมียม-ขอบเขตของเกรนหมดลงหลังจากการเชื่อมด้วยความไวต่อความร้อน ภายใต้การกระทำร่วมกันของความเค้นดึงที่ตกค้างจากการแปรรูปและคลอไรด์-ที่มีตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน การกัดกร่อนจะโจมตีบริเวณที่อ่อนแอของขอบเขตเกรนเป็นพิเศษ รอยแตกขนาดเล็กจะงอกตามขอบเขตของเกรนและขยายอย่างรวดเร็วผ่านความหนาของผนังท่อ ส่งผลให้เกิดการรั่วไหลที่มองไม่เห็นภายในท่อ ความล้มเหลวนี้แตกต่างจากการกัดกร่อนตามขอบเกรนทั่วไป ซึ่งทำให้เกิดการละลายของวัสดุเท่านั้น โดยอาศัยความเครียดในการดึงช่องว่างของรอยแตกที่เปิดอยู่อย่างต่อเนื่อง โดยมีการปกปิดสูงและมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวอย่างกะทันหัน และส่วนใหญ่เกิดขึ้นในท่อทำความร้อนแบบเชื่อมที่ทำงานในเกลือชื้น-ซึ่งมีสภาพการทำงาน

1. กลไกการเริ่มต้นและการแพร่กระจายของแคร็ก

ในระหว่างการเชื่อมการหมุนเวียนด้วยความร้อน โครเมียมคาร์ไบด์จะตกตะกอนที่ขอบเขตเกรนของเหล็กสแตนเลส ทำให้องค์ประกอบโครเมียมที่อยู่ใกล้เคียงหมดสิ้น และทำลายฟิล์มทู่แบบต่อเนื่องที่ขอบเขตเกรน ขอบเขตของเกรนที่ไม่ดีของโครเมียม-จะกลายเป็นบริเวณแอโนดที่มีความต้านทานการกัดกร่อนต่ำ ในขณะที่เกรนด้านในที่ไม่บุบสลายทำหน้าที่เป็นแคโทดขนาดใหญ่ ไอออนคลอไรด์ในตัวกลางจะทำให้การละลายทางเคมีไฟฟ้าของขอบเขตเกรนรุนแรงขึ้น ความเค้นตกค้างจากการเชื่อมและความเค้นจำกัดการขยายตัวเนื่องจากความร้อนจะสร้างแรงดึงที่ยั่งยืนบนวัสดุ ซึ่งช่วยขยายช่องว่างเล็กๆ ที่สึกกร่อนตามขอบเขตของเกรน รอยแตกสานผ่านโครงข่ายขอบเขตของเมล็ดพืชและไหลผ่านผนังท่อ ซึ่งแตกต่างจากรอยแตกเมื่อยล้าที่เกิดจากการโหลดแบบวนซ้ำๆ ความเสียหายนี้มีรากฐานมาจากข้อบกพร่องด้านความไวต่อความรู้สึกทางโลหะวิทยา และขับเคลื่อนโดยความเค้นดึงแบบสถิตบวกกับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

2. ตำแหน่งทั่วไปที่มีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายจากการกัดกร่อนจากความเครียดตามขอบเกรน

ความร้อนจากการเชื่อม-โซนที่ได้รับผลกระทบจะคงอยู่นานในช่วงอุณหภูมิที่ทำให้เกิดอาการแพ้ระหว่างการเชื่อม

พื้นที่การเชื่อมซ่อมแซมหลาย-ด้วยวงจรความร้อนซ้อนทับและทำให้ขอบเขตโครเมียมของเกรนแย่ลง

ข้อต่อแบบแปลนและข้อต่อเกลียวที่มีความเข้มข้นของความเค้นเฉพาะที่ชัดเจน

ส่วนท่อคงที่อย่างเข้มงวดซึ่งควบคุมการเปลี่ยนรูปจากความร้อนเพื่อสร้างความเครียดแรงดึงเพิ่มเติม

ชั้นในของท่อที่มีฉนวนหุ้มซึ่งมีเกลือควบแน่น-ที่มีน้ำสะสมอยู่เพื่อการแช่ระยะยาว-

3. ปัจจัยกระตุ้นหลักที่เร่งให้เกิดความล้มเหลว

วัสดุฐาน 316 ทั่วไปที่มีปริมาณคาร์บอนสูง มีแนวโน้มที่จะเกิดการตกตะกอนของคาร์ไบด์ในระหว่างการทำความร้อนในการเชื่อม

ความร้อนในการเชื่อมที่มากเกินไปและความเร็วการทำความเย็นช้า ยืดเวลาการถือครองอุณหภูมิที่ไวต่อแสง

ไม่มีการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อม-เพื่อกำจัดโครงสร้างทางโลหะวิทยาที่ไวต่อแสง

คอนเดนเสทขนาดกลางหรือสิ่งแวดล้อมประกอบด้วยคลอไรด์ไอออนที่กระตุ้นการกัดกร่อนตามขอบเกรน

การตั้งค่าการรองรับท่อที่ไม่เหมาะสมนำไปสู่การติดขัดของการขยายตัวเนื่องจากความร้อนและความเค้นดึงที่คงอยู่

4. มาตรการทางเทคนิคการป้องกันและควบคุมลิงก์แบบเต็ม-

① จัดลำดับความสำคัญของเหล็กกล้าไร้สนิม 316L คาร์บอนต่ำ-เป็นวัตถุดิบ

ลดปริมาณคาร์บอนเพื่อยับยั้งการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์ตามขอบเกรน

② ใช้กระบวนการเชื่อมอินพุตความร้อนต่ำด้วยความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็วและการระบายความร้อนแบบบังคับ

ลดระยะเวลาการคงตัวของส่วนประกอบให้สั้นลงภายในช่วงอุณหภูมิที่ทำให้เกิดอาการแพ้

3. ดำเนินการอบอ่อนสารละลายแข็งสำหรับชิ้นส่วนเชื่อมแบริ่งที่มีแรงดันสำคัญ-

ละลายคาร์ไบด์ที่ตกตะกอนใหม่และคืนการกระจายตัวของโครเมียมที่สม่ำเสมอที่ขอบเขตของเกรน

④ กำหนดค่าส่วนรองรับการเลื่อนและข้อต่อการขยายเพื่อคลายความเครียดแรงดึงจากข้อจำกัดด้านความร้อน

ขจัดแรงผลักดันทางกลสำหรับการเปิดรอยแตกร้าว

⑤ ทำการตรวจสอบกระแสอัลตราโซนิกและกระแสไหลวนในบริเวณรอยเชื่อมเป็นประจำ

ตรวจจับรอยแตกขนาดเล็กตามขอบเกรนก่อนที่จะเกิดการเจาะและการรั่วไหล

5. ตารางเปรียบเทียบผลการป้องกัน

表格

บทสรุป

การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นตามขอบแกรนูลของท่อความร้อนสแตนเลส 316 เกิดจากการเชื่อม-ทำให้ขอบเขตเกรนของโครเมียมหมดลง และพัฒนาเป็นรอยแตกที่ทะลุทะลวงภายใต้การประกบกันของความเค้นดึงและตัวกลางคลอไรด์ มาตรการป้องกันหลัก ได้แก่ การปรับเกรดวัสดุให้เหมาะสม ควบคุมพารามิเตอร์ความร้อนในการเชื่อม กำจัดโครงสร้างที่ไวต่อความร้อนผ่านการบำบัดความร้อน ปล่อยความเครียดจากข้อจำกัด และเสริมความแข็งแกร่งให้กับการทดสอบแบบไม่ทำลาย-เป็นระยะ การควบคุม-กระบวนการแบบปิด-ทั้งหมดสำหรับการจัดหาวัสดุ การก่อสร้างการเชื่อม การหลังการประมวลผล- และการตรวจสอบรายวันสามารถป้องกันการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิดและอุบัติเหตุการรั่วไหลด้านความปลอดภัยที่เกิดจากความล้มเหลวในการกัดกร่อนความเค้นตามขอบเกรนของท่อทำความร้อน