Ymladd Corrosion Cracking dan Strych (SCC) mewn Oren Wyrydd: Deddfau Dylunio a Dewis Deunydd ar gyfer Peiriannyddion

Ymladd Corrosion Cracking dan Strych (SCC) mewn Oren Wyrydd: Deddfau Dylunio a Dewis Deunydd ar gyfer Peiriannyddion

Cracsi Corrosiwn Strain (SCC) yw un o'r ffyrdd mwyaf anweithgar a thragedi ar gyfer cydrannau o ddur gwrthsefyllt. Mae'n digwydd pan mae tensile stress (gostyngol neu gymhwysedig), amgylchedd corrosg (fel arfer chlorig) a deunydd a all gael ei heffeithio yn bresennol ar yr un pryd. Ar gyfer peiriannyddion sydd yn dylunio trefnau craidd—o blant prosesu cemegol i ardaloedd ym mynnwent y môr—atrwymu SCC yw'r unig opsiwn. Mae'r canllaw hwn yn darparu rheolau dylunio a dewis deunydd gweithredol i leddfu'r risg o SCC.

⚠️ 1. Deall y Triad SCC: Y Tair Amod Angenrheidiol

Mae angen y tri elfen ar gyfer SCC ar yr un pryd:

1. Stress Tensile : Symudiad uwchben amod terfynol (yn aml yn isel â 10% o gryfder y ffrwydro).

2. Amgylchedd Corrosg : Mae chlorig yn brif ddigwyddwr. Mae tymheredd (>60°C/140°F), crysdedd a phH yn gyflymyddion allweddol.

3. Deunydd a all gael ei heffeithio : Mae graddau austenitig (304, 316) yn ymddiriedol iawn. Mae graddau dwbl a ferritig yn cynnig ymddiriededd gwell.

Rheol #1: Torri un rhesen o'r triad er mwyn atal SCC.

? 2. Rheolau Dylunio i Lleiha'r Pwysau Tensile

Lleiha'r Pwysau a Gemillir

• Cadw pwysau enwol isel : Dylunio ar gyfer ffactor diogelwch uchel (e.e., 3x cryfder yield) mewn amgylchedd corrosg.

• Difodd pwysau cyflwr : Dileu corneli terfynol, nolodau, a newidion adweddiadol y adran. Defnyddiwch radiwsau da (e.e., >6mm).

Dileu Pwysau Ehangol

• Penodwch annibyniaeth i leihau pwysau : Ar gyfer cydrannau a wneir (yn enwedig ar ôl gweldrio), trin gwresog ar 1050–1150°C (1922–2102°F) ar gyfer austenig, yn dilyn hynny, cwmpasu'n gyflym.

• Defnyddiwch beiriant sgydol : Hychwanegu tensiynau crysial ar wyneb ysgafn ar leinioedd a phwyntiau hanfodol.

• Chwilio am hyblygrwydd : Cynnwys cylchoedd ehangu, ysgwyddod neu gylinnau hyblyg i ddod â strechion ehangu gwresol.

Rheoli Tensiynau Gweithredol

• Esgus gwresol : Chwilio am dermoliaethau cyflawn ble bosibl.

• Atal ysgogiad : Defnyddiwch gynnal i ddod â ffeithriadau cyson sy'n achosi ysgogiad.

⚗️ 3. Dewis Materion: Dewis Graddau Cywir

Y rheol aur: Nid oes ocsid crom erioed yn gyffredinol, ond gallwch chi leihau'r risg yn sylweddol.

Eidio mewn Amgylchedd Chlorig yn Uwch na 60°C (140°F)

• 304/L : Ymadawiad gwael. Peidiwch â'i ddefnyddio oll mewn gwasanaeth chlorig poeth.

• 316/L : Ychydig yn well na 304 oherwydd Mo, ond yn dal yn sensitif. Defnyddiwch yn unig ar gyfer aplicaethau chlorig isel a thensis isel <60°C.

Ystyriwch ar gyfer Risg Gymedrig

• Duplex 2205 : Ymadawiad gwych oherwydd microstrwythur dwbl. Gall y tensis thrwsgl fod yn 2-3 gwaith yn uwch na 316L. Defnyddiwch hyd at ~90°C (194°F) mewn chlorig.

• 904L (N08904) : Mae cynnwys uchel o Mo a Cu yn cynyddu'r ymyredd. Da ar gyfer llawer o geisweddau prosesu cemegol.

Penodwch ar gyfer Amgylcheddion Peryglus

• Dwblais Uwch (2507, Z100) : PREN >40, ymyredd iawn. Addas ar gyfer y rhan fwyaf o geisiadau morol a chemegol hyd at ~100°C (212°F) mewn chlorideau.

• 6% Molybdenwm Austenitics (254 SMO®, AL-6XN®) : PREN >40, ymyredd chlorideorau arbennig. Aml ysgot mewn systemau dŵr morol.

• Cynwystonau Nicel (Alloy 625, C-276) : Y datrysiad olaf ar gyfer amgylcheddion ddifrifol (temperaturau uchel, chlorideau uchel).

Canllaw Cyflym Dewis Deunydd:

?️ 4. Ymarferion Gorau yn y Gweithgareddau Gweithio a Sgwaru

Mae gweithio gwael yn creu tensiwn weddillion a newidion microstrwythrol sy'n annog SCC.

Gweld

• Defnyddiwch ymhlithiad o fewnbynnau isel : Dulliau fel GTAW gynhesedig i leihau'r zon a gafodd ei heintio gan y gynheint (HAZ).

• Penwch feiriau llenwi cyfatebol : Ar gyfer 316L, defnyddiwch ER316L. Ar gyfer dyplacs, defnyddiwch ER2209 i gynnal y cydbwysedd rhwng y fathau.

• Gwarantu cwblhau'r drychiad : Mae drychiad annhebygol yn creu crwmynnoedd ar gyfer crynodeb y clorid.

• Dileu'r lliw cynhes : Trowch a leri'r gweill i ddileu'r haen wedi'i leddfu chromiwm, wedyn adweithreoli pasioledig.

Driniaeth Ôl-Reiddiad

• Annealing Atebion : Y ffordd fwyaf effeithiol i ddod â carbides niweidiol i ddifodydd a lleddfu stres.

• Pickling & Pasioledigaeth : Adferwch y haen ocsid amddiffynol ar ôl reiddio neu drewchu.

?️ 5. Strategaethau Rheoli Amgylcheddol

Pe byddwch chi ddim yn gallu newid y deunydd neu ddylunio, newidwch yr amgylchedd.

• Gwres Is : Defnyddiwch systemau o osgoi gwres neu yswiriwr i gadw arwynebau metel o dan y trothwy tymheredd beilot (e.e., <60°C ar gyfer 316L).

• Rheoli Chlooridau : Defnyddio rein ion-dibwysgar i glanhau dŵr, cyflawni prosedurau cludwch i ddileu halter chloorid, neu ddefnyddio chwâl amddiffynnol/linellu fel barwyr.

• Addasu Cemeg : Mewn systemau caeedig, defnyddio rhwymyddion (e.e., nitratau) i arafu ehangu crai.

• Amrediad cathodic : Gwneud cais am ychydig o botential trydanol i symud pôl trydanol y metall o'r ystod grachnol. (Defnyddiwch â gofalon ar austenig i osgoi embrittlement hydrogen.)

? 6. Ymtaliad Ansawdd & Monitro yn y Gwasanaeth

• TDT ar Stress Ehangol : Defnyddio diffryniad X-ray (XRD) neu drilio trydau drwy fethodau mesur straen i gadarnhau lefelau stress ar ôl gweithgynhyrchu.

• Archwiliad Cyffredin : Canolbwyntio ar ardaloedd peryglon uchel (taclus, cefnogion, crwmboyo) gan ddefnyddio:

  • Prawf Lliw Penetrat (PT) : Am crackiau sy'n torri ar wyneb

  • Prawf Sylfaenol (UT) : Am darganfod tanwyneb.

• Monitro Amgylchedd : Gosodwch brofion clorid a sensornau tymheredd mewn systemau cryfaf.

? 7. Astudiaeth Achos: Atgyweirio Problem SCC

• Problem : Pibellau o ddur gwydradwy 316L yn y plant kemegol arforddiol wedi methu ar ôl 18 mis. Dechreuodd SCC o'r yswiriad allanol a gafodd ei ddal gan y cloridau o'r sglefrio.

• DATRYSIAD :

  1. Ailddylunio : Cafodd y gwisg ei ddileu, ychwanegwyd jac o amddiffyn a gosodwyd cefnogwyr newydd i leihau straen.

  2. Uwchraddio'r Deunydd : Disodlwyd â phibellau duplex 2205.

  3. Protocol Sgôr : Cynlluniwyd amserlen golchi i ddileu tâl crysialon.

• Canlyniad : Dim methiadau ers 10+ mlynedd o gwasanaeth dilynol.

✅ Crynodeb: System Amddiffynol yn Allweddol

Nid oes un ffordd unigol i atal SCC. Mae angen amddiffyniad dwfn:

1. Yn gyntaf, cynlluna cwsg y tensiwn.

2. Wedyn, dewiswch deunydd gwrth-sefyllt.

3. Yn olaf, rheoli'r amgylchedd a chaniateir ansawdd.

Awgrym Pro i Beiriannwyr: Yn ystod cam FMEA (Analysis of Failure Mode and Effects), fodelwch y drych SCC ar gyfer pob cydran yn benodol. Os yw'r tri elfen yn bresennol, mae gennych eitem beryglus sydd angen ail-gynllunio.