Стратегия за анализ и контрол на корозията в слабите точки на заваръчния шев за титанови нагревателни тръби
Остави съобщение
Най-слабите структурни и анти{0}}корозионни връзки в нагревателните тръби от чист титан са местата на заваряване. Според статистически данни за повреда на оборудването за ферментация, заваръчните шевове и техните термично-засегнати зони са местата на над 70% от изтичането на титанови тръби и инцидентите с пукнатини. Основните причини за повишената честота на повреда от корозия на заваръчния шев в сравнение с равномерната корозия на тялото на тръбата са промени в металографската структура, неравномерно пасивно отлагане на филм и остатъчно напрежение при заваряване. Тази статия разглежда основните причини за уязвимостта на заваръчния шев и предлага всеобхватни стратегии за превенция и контрол, обхващащи от заваряване, полиране и пасивиране до ежедневна работа.
Основната причина за корозионната уязвимост на заваръчния шев е металографската структурна разлика. Титановият метал близо до заваръчния шев е подложен на бързо нагряване и охлаждане по време на високо-температурно заваряване с аргонова дъга, което води до груба зърнеста структура и неподредени граници на зърната. Областта на заваръчния шев показва по-високо ниво на метална активност и по-ниско ниво на устойчивост на корозия в сравнение с еднаквото фино зърно на тялото на тръбата. Заваръчният шев е първоначалната зона на повреда на цялата нагревателна тръба, тъй като за предпочитане предизвиква микро-питинг и междукристална корозия под променливото въздействие на органична киселина, хлоридни йони и CIP киселинно-основна циркулация.
Друг важен фактор, допринасящ за ускореното разрушаване, е остатъчното напрежение при заваряване. Напрежението на опън се генерира от свиването при охлаждане на заваръчния шев, което упражнява непрекъсната сила върху местния пасивен филм. Повърхността на заваръчния шев се характеризира с многобройни микропукнатини в резултат на неспособността на крехкия филм от титанов оксид да издържи на дългосрочно циклично-напрежение. Повреда от съединителната корозия на напрежение се образува, когато корозивната среда проникне през дефекти на пукнатини и ерозира матрицата. Микропукнатините прогресивно се разширяват и в крайна сметка проникват в стената на тръбата по време на дългосрочен-производствен термичен цикъл.
Дефектите на заваръчните шевове се влошават допълнително от неразумно третиране след-заваряване. Много завършени тръби запазват острото подрязване, подсилване на заваръчния шев и цвета на заваръчния оксид без необходимост от полиране. Мъртвите зони на корозия под-отлагания се образуват в резултат на остатъчен котлен камък и стагнация на мехурчета, причинени от неравната повърхност по време на работа. Освен това, непоследователният потенциал между заваръчния шев и тялото на тръбата е резултат от непълна локална пасивация на заваръчните шевове, което ускорява ерозията на заваръчния шев и причинява галванична корозия в рамките на същата тръба.
Повредата при стареене на заваръчния шев се влошава от неадекватни работни параметри. Тънкият пасивен филм на заваръчните шевове ще бъде предимно повреден от прегряване с висока-мощност по време на стартиране, прекомерна температура на почистване и дългосрочно-накисване в киселина. Зоната на заваръчния шев е постоянно във високо-рисково състояние на корозия поради непрекъснатото локално износване и загуба на филм, причинени от натрупване на мехурчета върху горната заваръчна дъга и поддържащо триене при екструдиране.
Трябва да се внедри стандартизиран пълен-контрол на процеса, за да се елиминират рисковете от слаби точки на заваряване. За да се предотврати окисляване на заваръчния шев и замърсяване с азот по време на процеса на заваряване, трябва да се използва само двустранна защита с високо-аргон с висока-чистота, което води до образуването на сребристо-бял заваръчен шев без сини и черни окислителни слоеве. За да се премахнат подрязванията, армировката и острите ъгли, всички заварки трябва да бъдат полирани до плавен преход на дъгата след заваряването. Този процес възстановява равномерна плоскост на повърхността, която е в съответствие с тялото на тръбата.
Заваръчните зони налагат подобрено целево пасивиране. Извършете локално вторично пасивиране на заваръчните шевове, за да поправите потенциалните дефекти и балансирате потенциалната разлика между заваръчния шев и тялото на тръбата след цялостното пасивиране. За да предотвратите прегряване и дългосрочна-киселинна ерозия на заваръчните шевове, стриктно регулирайте плътността на нагревателната мощност и параметрите на почистване по време на ежедневна работа. За да идентифицирате ранни дефекти на микропукнатини, концентрирайте се върху откриването на дебелината на стената на заваръчния шев и вихровите дефекти по време на рутинната поддръжка.
В обобщение, заваръчните шевове са присъщо слабите анти{0}}корозионни точки на титановата нагревателна тръба. Преференциалната корозионна повреда е резултат от структурни различия, остатъчно напрежение и непълна обработка след -заваряване. Стандартизирането на защитата при заваряване, гладкото полиране, подобрената пасивация и целенасоченото откриване могат значително да подобрят стабилността на заваръчния шев, ефективно да намалят рисковете от течове и да удължат цялостния експлоатационен живот на възлите от титаниеви нагревателни тръби във ферментационни цехове.
