Paslanmaz Çelik Kalın Etli Boruların Korozyonu ve Korunması
Petrokimya ekipmanlarında, kalın duvarlı paslanmaz çelik borular, iyi termoplastisiteleri ve korozyon dirençleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak oyuklaşma korozyonu, taneler arası korozyon ve stres korozyonu gibi belirli ortam koşullarında korozyona uğrayabilir ve hasar görebilir.
Gerilme korozyon çatlaması, uyarı yapılmadan meydana gelen bir korozyon hasarı şeklidir ve hasarın hızlı olduğu ve hasarın daha ciddi olduğu bir durumdur. Gevrek kırılmanın tahmin edilemezliği nedeniyle, kimyasal ekipmanın uzun süreli güvenli çalışması için ciddi bir tehdit oluşturur. Bu nedenle kalın cidarlı paslanmaz çelik boruların stres korozyonunun nedenlerini araştırmak ve etkili koruyucu önlemler almak gerekir.
1 Gerilme korozyonunun karakteristiği ve mekanizması
Kalın duvarlı paslanmaz çelik borular belirli korozyon faktörlerinin ve çekme geriliminin birleşik etkisi altında korozyon çatlamasıdır ve çatlama sırasındaki gerilim malzemenin kendisinin dayanım sınırından düşüktür ve kırılmanın makroskopik morfolojisi gevrek bir kırılmadır. Genel olarak, çekme geriliminin etkisi altında, metal malzemenin yüzeyine yapıştırılan pasifleştirme filminin kırıldığına, çukurlar ve çatlak kaynakları oluşturduğuna ve metal malzemeyi aşındırıcı bir ortama maruz bıraktığına inanılmaktadır.
Tekrarlanan çekme gerilimi etkisi altında, yeni oluşturulan pasifleştirme filmi kopmaya devam eder. , çatlak, çekme gerilimi yönü boyunca genişlemeye devam eder ve çatlak ucunun tıkanıklık alanında hidrojen üretilir ve hidrojen, katalize neden olmak için metale yayılır ve çekme geriliminin etkisi altında kırılgan kırılma meydana gelir. Gevrek çatlaklar, metal malzeme kırılana ve başarısız olana kadar derinlik boyunca yayılmaya devam eder.
2 Gerilme korozyonunu etkileyen faktörler
2.1 Aşındırıcı ortam
Kalın duvarlı paslanmaz çelik borularda stres korozyonuna neden olan birçok ortam vardır. Petrokimya endüstrisinde yaygın olanları şunlardır: klorür iyonu, küllü su, polisülfürik asit, hidrojen sülfür sulu çözeltisi, sülfat radikali, nitrat radikali, florür iyonu sulu çözeltisi vb. Kalın duvarlı paslanmaz çelik borularda birçok stres korozyonu kazası vardır. klorür iyonlarından kaynaklanır. Klorür iyon stres korozyonu, ortamın nötr bir ortam olduğunu ve oksidanlar veya çözünmüş oksijen içerdiğini sağlamalıdır. Klorür iyon konsantrasyonunun artmasıyla stres korozyonu hızı artar.
Korozif ortam 50 ila 200°C'de olduğunda, gerilim korozyonunun oluşma eğilimi en fazladır. Kostik stres korozyonunun da aerobik koşullar altında meydana gelmesi gerekir. Kostik sıcaklığı kaynama noktasına ulaştığında, metal malzemelerin gerilmeli korozyon çatlamasına neden olur. Kostik konsantrasyonu azaldıkça stres korozyon hızı yavaşlar. Kostik konsantrasyonu %50'den düşük olduğunda, stres korozyonu neredeyse oluşmaz.
Lientosülfürik asit, çoğunlukla ekipmanın kapanması ve bakımı sırasında nemli bir ortamda metal yüzeyinde demir sülfit ve havada oksijen ve su oluşmasıyla üretilir. Kalın duvarlı paslanmaz çelik boru hassas durumdayken ve çekme gerilimi olduğunda, metal malzeme politiyonat ile temas ettikten sonra gerilim korozyonuna neden olabilir. Polisülfürik asit stres korozyonu da pH değeri ile ilgilidir. pH değeri 5'ten büyük olduğunda, stres korozyonunun oluşma olasılığı küçüktür ve pH değerinin düşmesiyle stres korozyonu hızlanır.
2.2 Stres
Kalın duvarlı paslanmaz çelik boruların stres korozyonuna neden olan stres, esas olarak çalışma yükünden, ekipmanın işlenmesi sırasında kalan stresten, termal stresten ve montaj stresinden kaynaklanır. Bunların arasında, artık gerilmenin neden olduğu hasar, yaklaşık %80'lik bir oranla en büyük gerilme korozyonunu oluşturur. Ekipman işleme ve kurulum sürecinde artık stres kaçınılmazdır.
En yaygın kalıntı gerilme, kaynak kalıntı gerilmesi, soğuk işlem ve bükmeden kaynaklanan kalıntı gerilme ve genleşme borusundan kaynaklanan kalıntı gerilmedir. Artık gerilme ne kadar büyükse, gerilmeli korozyon çatlamasına neden olmak o kadar kolay olur.