Аналіз разбурэння трубкі з сплаву 400: характэрныя тыпы адмоваў у марскіх канденсатараў

Аналіз разбурэння трубкі з сплаву 400: характэрныя тыпы адмоваў у марскіх канденсатараў

Пашкоджанне або адмова трубкі з сплаву 400 (Монэль 400) у сістэме кандэнсатара больш чым проста праблема тэхнічнага абслугоўвання — гэта сігнал для дыягностыкі. Хоць гэты нікелева-медны сплаў і выбіраюць за яго добрую стойкасць да агульнай карозіі ў морскай вадзе і выдатныя механічныя ўласцівасці, яго эфектыўнасць у кандэнсатарах мае вызначаныя мяжы. Зразумець прычыны адмовы крытычна важна для прыняцця рашэння: рамантаваць, замяніць ці перазадаць спецыфікацыю.

Адмовы сплаву 400 у такіх асяроддзях рэдка вынікаюць з раўнамернай карозіі. Нават наадварот, яны, як правіла, лакалізаваныя, інтэнсіўныя і звязаныя з канкрэтнымі ўмовамі асяроддзя ці недахопамі ў канструкцыі.

Асноўныя тыпы адмовы: механізмы і сведчанні

1. Пітынг і карозія ў шчылинах пры ўмовах застою/пад адылжэннямі

• Механізм: Сплав 400 залежыць ад абароннай пасіўнай плёнкі. Калі хларыды, нізкі ўзровень кіслароду і кіслотныя ўмовы сустракаюцца пад адкладамі (іл, біязабруджванне, карозійныя прадукты) ці ў шчылінах (пад прокладкамі, у месцах злучэння трубак), гэтая плёнка разрушваецца лакальна. Гэта прыводзіць да інтэнсіўнага пітынгавання.

• Характэрныя прыкметы: Асобныя глыбокія ракавіны, як правіла, знаходзяцца ў ніжняй палове трубак ці ў месцах апор, дзе сабіраецца асад. Карозія ў шчылінах будзе строга лакалізаванай на паверхнях кантакту прокладак ці ў злучэннях трубак з аркушамі. Навакольны метал можа заставацца ў значнай ступені незатронутым.

• Галоўная прычына: Рэдкае прамыванне сістэмы, недастатковая фільтрацыя, нізкая хуткасць патоку, якая дазваляе асядзенню, або адсутнасць эфектыўнага кантролю біязабруджвання.

2. Карозія ад напружання (SCC) у забруджаных або насычаных паветрам водах

• Механізм: Сплав 400 падобны да карозіі ад напружання ў прысутнасці обое разрывных напружанняў (засталіхся пасля выгіну/зваркі ці эксплуатацыйных) і канкрэтных карозійных агентаў. Ключавыя агенты ў марскіх асяроддзях уключаюць:

  • Серысты водзень (H₂S): Звычайна сустракаецца ў забрудненых гаванях або біялагічна актыўных, анаэробных адкладах.

  • Вольны аміяк (NH₃): Можа прысутнічаць у пэўных патоках кандэнсату ці ў выніку біялагічнай актыўнасці.

  • Солі двухвалентнай ртуці: Менш распаўсюджаны, але моцны агент.

• Характэрныя прыкметы: Тонкія разгалінаваныя трэшчыны, якія часта маюць міжкрышталічны характар. Трэшчыны звычайна ўзнікаюць у вобласцях з найбольшым напружаннем або ў месцах існуючага пітінгу. Разбурэнне можа выглядаць кішлым пры мінімальным пластычным дефармаванні.

• Галоўная прычына: Памылка ў выбары матэрыялу для вады, вядомай тым, што змяшчае гэтыя забруднільнікі, у сукупнасці з застаючымі напружаннямі ад вырабу, якія не былі знешлі.

3. Эразійна-каразійнае разбурэнне ў месцах з высокай хуткасцю ці турбулентнасцю

• Механізм: Абарончая плёнка механічна знімаецца вадой з высокай хуткасцю, турбулентнасцю або змесці ў выглядзе суспензіі. Гэта асабліва выразна ў:

  • Закругленнях і коленах труб.

  • Уваходны канец кантэнсатараў (знос ад уздзеяння).

  • Пасля рэгулятараў ці часткова зачыненых клапанаў.

• Характэрныя прыкметы: Характэрны бляшчыты, жалабападобны або хвалісты выгляд, часта з напрамковым малюнкам, які паўтарае напрамак цячэння. Сценкі становяцца тонкімі і гладкімі, наадварот, чым шарбаватая структура пры піцінгу.

• Галоўная прычына: Канструкцыя сістэмы з перавышэннем рэкамендаванай хуткасці цячэння для сплаву 400 (~5-6 фут/с для чыстай морскай вады — распаўсюджаны пораг) або нечаканае наяўнасць уключаных цвёрдых часціц (песак, кавітацыйныя бульбашкі).

4. Гальванічная карозія

• Механізм: Сплав 400 з'яўляецца катодным (больш шляхетным), чым многія распаўсюджаныя канструкцыйныя матэрыялы, такія як сталёвы вуглярод або алюміній. Калі ён непасрэдна злучаны з гэтымі матэрыяламі ў праводнай электралітычнай морскай вадзе, гэта паскорыць іх карозію. І наадварот, калі ён злучаны з больш шляхетным матэрыялам, напрыклад цырконіем ці графітам, сплаў 400 можа стаць анодным і паддацца карозіі.

• Характэрныя прыкметы: Сур'ёзнае, лакалізаванае разбурэнне менш прыкметнага металу ў месцы злучэння (напрыклад, разбурэнне апоры з вугляроднай сталі там, дзе яна кантактуе з трубой з сплаву 400). Калі сплаў 400 з'яўляецца анодам, паскоранае таненні адбудзецца каля месца злучэння.

• Галоўная прычына: Адсутнасць належнай электрычнай ізаляцыі (ізалюючыя фланцы, пракладкі, утулкі) у сістэмах з рознымі матэрыяламі.

Судова-тэхнічная экспертыза і шлях вырашэння

Пры ўзнікненні адмовы ключавым з'яўляецца сістэматычны падыход:

1. Візуальны і макраскапічны агляд: Запішыце месцазнаходжанне, характар (абшчы або лакалізаваны) і сувязь з зварнымі швамі, шчылінамі ці напрамкамі цячэння.

2. Агляд навакольнага асяроддзя: Аналізуйце хімічны склад вады — не толькі паказчыкі чыстай морскай вады, але і рэальныя ўмовы. Правядзіце тэставанне на забруднільнікі (H₂S, NH₃), змест кіслароду, pH і наяўнасць асаду. Праверце даныя аб хуткасці цячэння і эксплуатацыйныя цыклы (частыя прастоі паскараюць атаку пад асадкамі).

3. Праверка матэрыялу: Пацвердзіце, што сплаў сапраўды з'яўляецца сплавам 400 (з выкарыстаннем PMI - ідэнтыфікацыі пазітыўнага матэрыялу) і праверце належнае цеплалечынне. Праверце дакументы па вырабе на практыкі зніжэння напружанняў.

4. Мікрааналіз: Выкарыстоўвайце металографію для пацверджання рэжыму адмовы (шчылінкаванне, шлях расколу пры НКР, эрозійны ўзор) на мікраскапічным узроўні.

Зменшэнне рызыка і пераканструяванне: перайсці за межы адмовы

Аналіз вызначае карэкцыйныя дзеянні:

• Для шчылінкавання/каразіі ў шчылінах: Палепшыце фільтрацыю, увядзіце рэгулярныя пратаколы чысткі, забяспечце сталы цёк і разгледзіце магчымасць пераходу на больш стойкі да шчылінкавання сплаў, напрыклад Сплав 625 для крытычных вобласцей.

• Для НКР: Па магчымасці ліквідуйце каразійны асяродак ці абавязковае правядзенне поўнага адпалу для зняцця напружанняў для ўсіх вырабленых кампанентаў сплаву 400. Для новых спецыфікацый у забрудненых водах перайсці на апорны да КРН сплаў, напрыклад Сплаў 825 або 625 .

• Пры эрозійна-карозійным знешненні: Змяніце канструкцыю, каб панізіць хуткасць цячэння, пазбавіцца ад турбулентнай геаметрыі ці вызначыць больш цвёрды і стойкі да эрозіі матэрыял. Сплаў K-500 (выдзеленне-захаўджаная версія 400) часам выкарыстоўваецца тут.

• Пры гальванічнай карозіі: Усталюйце належную ізаляцыю або перайдзіце на больш гальванічна сумяшчальную сям'ю матэрыялаў.

Вынік: няўдача прымянення, а не заўсёды матэрыялу

Сплав 400 — гэта не ўніверсальны поганы выбар; гэта залежны ад кантэксту выбар. Яго няўдача ў марской кандэнсатары часта абвяшчае, што ўмовы эксплуатацыі выйшлі за межы яго прыдатнасці — у засмечаную, стагнальную, высокачастотную ці пагана ізаляваную працу.

Галоўны вынік для інжынераў і эксплуатантаў зразумелы: сплав 400 патрабуе праактыўнага кіравання асяроддзем і дакладных вырабу і мантажу. Калі гэта нельга гарантаваць ці пры вырашэнні праблем з паўторнымі адмовамі, найбольш эканомічна эфектыўным доўгатэрміновым рашэннем часта з'яўляецца перавызначэнне з больш моцным, спецыяльна распрацаваным сплавам для сучаснай марской працы. Укладанне ў матэрыял больш высокай якасці на пачатку часта акупляецца завяршэннем простаю, зніжаным тэхнічным абслугоўваннем і гарантаванай цэласнасцю сістэмы.