Među različitim oblicima kvara od korozije nehrđajućeg čelika 316, pucanje od korozije na napon (SCC) jedan je od najopasnijih oblika. Za razliku od uniformne korozije i rupičaste korozije koje se razvijaju postupno, pucanje uslijed korozije na napon često se javlja iznenada i nema očitih znakova u ranoj fazi. Jednom kada se dogodi, brzo će dovesti do puknuća cijevi i curenja, što može uzrokovati ozbiljne proizvodne nesreće. Razumijevanje mehanizma i uvjeta nastanka SCC-a te poduzimanje ciljanih preventivnih mjera ključno je za siguran rad sustava grijanja od nehrđajućeg čelika 316.
Pukotine uzrokovane naponskom korozijom istovremeno zahtijevaju tri neophodna uvjeta: osjetljiv materijal, specifičan korozivni medij i dovoljno vlačno naprezanje. Nitko od njih nije neophodan. Za austenitni nehrđajući čelik 316, najtipičnije SCC okruženje je kombinacija kloridnih iona i visoke temperature. Kada temperatura prijeđe 60 stupnjeva i otopina sadrži određenu koncentraciju kloridnih iona, nehrđajući čelik 316 pod vlačnim naprezanjem sklon je korozijskom pucanju pod naponom klorida. Što je viša temperatura i veća koncentracija klorida, to je veća brzina pucanja. Osim toga, okruženja kao -alkalna otopina visoke koncentracije i vodikov sulfid također mogu izazvati SCC austenitnog nehrđajućeg čelika.
Vlačno naprezanje koje uzrokuje SCC dolazi iz više izvora. Prvo, zaostalo naprezanje koje nastaje tijekom procesa proizvodnje kao što su hladno izvlačenje, savijanje i zavarivanje obično predstavlja najveći udio. Zaostali napon zavarivanja je najčešći uzrok SCC u blizini zavara. Drugo, radni stres nastao tijekom rada, kao što je toplinski stres uzrokovan temperaturnim promjenama, tlačni stres tekućine u cijevi, itd. Treće, instalacijski stres uzrokovan nepravilnom instalacijom i prisilnim sastavljanjem. Sve dok vlačno naprezanje premašuje određeni prag, ono može postati pokretačka snaga za SCC pod djelovanjem korozivnih medija.
Pucanje uslijed korozije na napon ima tipične morfološke karakteristike. Pukotine su uglavnom razgranate, protežu se duž granica zrna (intergranularni SCC) ili prodiru kroz zrna (transgranularni SCC). Lom je krt bez očite plastične deformacije, a cijev iznenada puca bez upozorenja. U smislu lokacije, SCC se često pojavljuje u zonama-zahvaćenim toplinom zavarivanja, položajima savijanja i mjestima s velikim zaostalim naprezanjem, što se jako razlikuje od jednolične korozije koja se javlja na cijeloj površini.
Sprječavanje pucanja od korozije pod naponom treba započeti s višestrukim vezama. Prvo, odabir materijala - koristite nisko-ugljični 316L ili visoki-molibden super austenitni nehrđajući čelik, ili izravno nadogradite na dvostruki nehrđajući čelik ili materijale od titana u teškim okruženjima. Duplex nehrđajući čelik ima mnogo bolju otpornost na SCC od 316 austenitnog nehrđajućeg čelika. Drugo, kontrola naprezanja - usvaja žarenje za ublažavanje naprezanja nakon zavarivanja i hladne obrade kako bi se eliminirao zaostali napon; optimizirati konstrukcijski dizajn kako bi se izbjegla koncentracija naprezanja; standardizirajte instalaciju kako biste izbjegli prisilnu montažu. Treće, kontrola medija - smanjuje koncentraciju kloridnih iona u mediju, kontrolira sadržaj kisika i na odgovarajući način dodaje inhibitore korozije. Četvrto, kontrola temperature - izbjegavajte dugotrajan-rad u visoko-osjetljivom temperaturnom rasponu od 100–250 stupnjeva što je više moguće.
Tablica 1. Ključni čimbenici koji utječu na SCC od nehrđajućeg čelika 316 i prevencija
表格
| Faktor utjecaja | Mehanizam djelovanja | Mjera prevencije |
|---|---|---|
| Koncentracija kloridnih iona | Ubrzava razgradnju pasivnog filma i širenje pukotina | Kontrolirajte sadržaj Cl⁻, koristite demineraliziranu vodu |
| Temperatura | Stopa SCC eksponencijalno raste s temperaturom | Smanjite radnu temperaturu, izbjegavajte osjetljivu zonu od 100-250 stupnjeva |
| Zaostalo vlačno naprezanje | Osigurava pokretačku silu za širenje pukotine | Žarenje za ublažavanje naprezanja nakon zavarivanja/oblikovanja |
| Hladni rad i zavarivanje | Uvesti visoko zaostalo naprezanje, senzibilizirati strukturu | Koristite 316L, toplinsku obradu nakon-zavarivanja |
| Sadržaj kisika | Ubrzava reakciju katode i rast pukotina | Deoksigenirajte medij, dodajte inhibitore |
| Grade materijala | Austenitni nehrđajući čelik osjetljiv je na SCC | Nadogradite na dvostruki čelik ili titan za scenarije visokog rizika |
Sveobuhvatna prevencija zbog dimenzija materijala, naprezanja i medija može učinkovito izbjeći rizik od pucanja uslijed korozije 316 cijevi za grijanje od nehrđajućeg čelika.
