Прадухіленне карозіі пад напружаннем хларыдаў у трубках з нержавеючай сталі 316

Прадухіленне карозіі пад напружаннем хларыдаў у трубках з нержавеючай сталі 316

Хлорад стрэсавая карозія крэкання (CISCC) з'яўляецца асноўным рэжымам збою для 316 труб з нержавеючай сталі ў асяроддзях, якія змяшчаюць хлорыды, такія як прыбярэжныя раёны, хімічнай апрацоўкі, або Гэта далікатная, катастрафічная няўдача, якая адбываецца без значнага папярэджання, калі тры фактары супадаюць адначасова:

1. Іёны хлору (нават у канцэнтрацыях у ппм)

2. Напружанне на ацягненне (рэшткі ад вытворчасці або эксплуатацыі)

3. Тэмпература (звычайна вышэй за 60 °C / 140 °F)

Паколькі труба 316 шырока выкарыстоўваецца за яе выдатную агульную каразійную ўстойлівасць і фармульнасць, прадухіленне CISCC з'яўляецца крытычнай інжынернай праблемай. У гэтым кіраўніцтве апісана практычная стратэгія глыбокай абароны.

Як разарваць трыкутнік: практычная стратэгія прафілактыкі

1. Кіраванне навакольным асяроддзем (Выдаленне хлорыдаў / змяненне хіміі)

Гэта часцяком самы цяжкі фактар, каб кантраляваць, але можа быць вельмі эфектыўным.

• Канцэнтрацыя хлорыду ў кантролі: Хоць вы не можаце выдаліць усе хлорыды, ключавым з'яўляецца захаванне іх нізкай канцэнтрацыі. Для астуджэння вады, ажыццяўляць апрацоўку вады і падтрымліваць строгія межы ўтрымання хлорыду (напрыклад, < 50 ppm для гарачых паверхняў).

• Пазбягайце застой і расколіны: Стангальныя ўмовы дазваляюць хлорыдам канцэнтравацца праз выпарэнне. Праектаваць сістэмы для поўнага дрэнажу і пазбегнуць мёртвых ног. Расколіны (пад пракладкай, адкладаннямі) могуць захопліваць хлорыды і ствараць крытычнае лакальнае асяроддзе.

• Кантрольнае pH: CISCC найгорш у нейтральных і злёгку кіслых асяроддзях. Захаванне ледзь-ледзь шчолачнай хіміі вады (pH > 9) можа значна інгібіраваць расколіны, хоць гэта не заўсёды магчыма з працэсавымі вадкасцямі.

• Перадумайце канцэнтрацыю хлору пад ізаляцыяй: Гэта асноўная прычына няўдачы. Пераканайцеся, што ізаляцыя устойлівыя да надвор'я і запечаныя каб не дапусціць увядзення дажджнай вады або вады з прамывання. Як толькі вада трапляе ў трубу, яна выпараецца на гарачай трубе, канцэнтруючы хлорыды да разбуральных узроўняў. Выкарыстоўвайце ізаляцыю без хлору (напрыклад, каменную валу) для гарачых паверхняў з нержавеючай сталі замест клеткавага шкла або пеннага шкла, якія могуць утрымліваць хлорыды.

2. Як справіцца са стрэсам (самы надзейны метад)

Зніжэнне напружання цягі часта з'яўляецца самым эфектыўным і кантралюемым метадам прафілактыкі.

• Укажыце агрэгаваны/зацягнуты трубкі: Заўсёды выводзяць трубы ў агрэгаваным стане (ASTM A269). Гэта гарантуе, што матэрыял мае мінімальную рэшткавую напружанне ад працэсу вытворчасці (халодны працэс, разрабаванне).

• Выконваць пасляфабрыкацыі стрэсавы сціск: Пасля выгібу, рэзкі або зваркі, выканаць поўную раствор агрэю. Гэта адзіны лепшы спосаб прадухіліць CISCC. Аднак гэта часта непрактычна для вялікіх, складаных сістэм з-за высокіх тэмператур (1040-1120 ° C / 1900-2050 ° F) і рызыкі скажэння.

• Выкарыстоўвайце выгіб, а не зварка: Калі гэта магчыма, выкарыстоўвайце выгнутыя часткі замест зварных локцяў. Схільная труба, калі зроблена правільна, выклікае менш сур'ёзнае рэшткавае напружанне, чым зварка.

• Практыка кантрольнай зваркі: Выкарыстоўвайце тэхнікі зваркі з нізкім тэмпературам і кваліфікаваныя працэдуры, каб мінімізаваць рэшткавае напружанне. Такія метады, як стрэльба пінинг або пясок выбух зваркі пальца могуць ўвесці карысныя стрэсы на паверхні сціску.

3. Кіраваць тэмпературай

• Ніжэйшая тэмпература працэсу: Калі працэс дазваляе, працаваць пры тэмпературы ніжэй за 60 °C значна памяншае рызыку. Перадвышальны ўзровень не з'яўляецца абсалютным, але хуткасць CISCC павялічваецца экспаненцыйна з тэмпературай.

• Пазбягайце мясцовых гарачых кропак: Забяспечыць добрую перадачу цяпла, каб прадухіліць мясцовае пераацяпленне, якое можа стварыць крытычнае мікраасяроддзе.

• Ізаляцыя для астуджэння: Для сістэм, якія павінны працаваць ніжэй тэмпературы асяроддзя (напрыклад, халадзільнік), эфектыўная ізаляцыя прадухіляе кандэнсацыю паверхні, якая можа канцэнтраваць хлорыды з атмасферы.

Канчатковае рашэнне: калі прафілактыкі недастаткова

Калі асяроддзе занадта жорсткае (напрыклад, гарачыя, канцэнтраваныя хлорыды), і палягчэнне стрэсу немагчыма, ніякая колькасць кіравання не зробіць 316 нержавеючай сталі сапраўды бяспечнай. У гэтых выпадках аднаўленне матэрыялу з'яўляецца адзіным разумным інжынерным рашэннем.

Падарожжа па ўдасканаленні матэрыялу для труб:

1. Вышэйшы сорт аўтэнітнай няржавеючай сталі:

   • 316L (нізкауглеродны): лепшая стойкасць да чутлівасці, але не забяспечвае істотнага паляпшэння ў стойкасці да МІКК у параўнанні з 316.

   • 904L (N08904): Вышэйшы змест сплаўных элементаў (Mo, Cu, Cr) забяспечвае лепшую стойкасць да хларыдаў, але не з'яўляецца імунным.

2. Двухфазныя няржавеючыя сталі:  Гэта часта самае эканамічна эфектыўнае абнаўленне.

   • 2205 (S31803/S32205): Мае выдатная ўстойлівасць да CISCC і прыкладна ўдвая больш трываласці 316. Гэта выбар па змаўчанні для моцна карозіўных хлорыдных асяроддзяў і шырока даступны ў трубчастых формах.

3. Сплавы на аснове нікелю (Залаты стандарт):

   • Сплаў 825 (N08825): Выдатная ўстойлівасць да CISCC.

   • Сплаў 625 (N06625): Выдатная ўстойлівасць да CISCC і адтулін. Часта выкарыстоўваецца для крытычных прыкладанняў.

   • Гастэллой C-276 (N10276): Практычна імунітэтны да CISCC у большасці прамысловых асяроддзяў.

Агульнае: Ваш план дзеянняў

1. Ацэнка: Вызначыць усе асяроддзі, дзе труба 316 падвяргаецца ўздзеянню хлорыдаў, асабліва пры тэмпературы вышэй 60 °C (140 °F).

2. Падбярыце прыярытэт: Засяродзьцеся на крытычных сістэмах бяспекі, сістэмах пад ізаляцыяй, і тыя, з гісторыяй збояў.

3. Зламаць трыкутнік:

   • Па-першае, паспрабуйце справіцца са стрэсам. Паказаць стрэс-пазбаўлены трубы і вырабляць разумна.

   • Па-другое, кантралюйце навакольнае асяроддзе. Трымаць яго сухім, пазбягаць застой, і глядзець хімію вады.

   • Па-трэцяе, кантраляваць тэмпературу. Трымаць яго халодным, калі гэта магчыма.

4. Ведайце, калі трэба абнавіць: Калі навакольнае асяроддзе з'яўляецца цяжкім, не абапірацца на 316 / L. Аперацыйны рызыка і кошт збою значна перавышае больш высокія першапачатковыя кошт матэрыялу дуплекс або нікелевай сплаў трубы. Інвестыцыі ў Дуплекс 2205 трубаправода часта з'яўляецца самым надзейным доўгатэрміновым эканамічным рашэннем.