Клоридски стрес корозија пуцање: Зашто 316Л пуцања и дуплекс отпори

ЦХЦЦ се јавља када се три услова поклапају: трајни напетост, хлориди и температура изнад око 60 степени Целзијуса. У таквим условима стандардни аустенитни сорти као што су 304Л и 316Л могу се расколовати изненада и катастрофално иако површина показује малу општу корозију, док дуплексни сорти као што су 2205 и 2507 и потпуно ферритични нерђајући челићи много боље отпоривају ра Контролна променљива је микроструктура: континуирана аустенитна фаза 316Л је интриентно подложна, док двофазна дуплексна структура прекида раст пукотина.

Механизам са три ноге
ЦСЦЦ се често описује као столица са три ноге, а нокаутирање једне ноге спречава пуцање. Прва нога је напетост на затезање, било да је примењен сервисни оптерећење или, чешће, остатак напетости закључан заваривањем, хладним савијањем или обликувањем; остатак напетости у близини заваривања могу да се приближе чврстоћи материјала без спољашње Друга нога је средина која садржи хлорид, а праг може бити изненађујуће низак, јер се хлориди концентришу испод депозита, у пукотинама и испод изолације док вода испарава. Трећа фаза је температура; подложност се брзо повећава изнад око 60 степени Целзијуса, због чега су топле цеви, траке које се воде паром и опрема која је топлотно изолацирана класична места за неуспех. Када су све три присутне, пукотине почињу у јамама или повърхностним дефектима и шире се као фине, разгране, често трансгрануларне мреже које могу проћи кроз зид за неколико недеља. Пошто површина обично не показује скоро никакву општу корозију, ЦСЦЦ често не даје видљиво упозорење пре пропуста кроз зид или изненадног пуцања, а то је оно што га чини тако опасним у служби под притиском.

Зашто су аустенитски степени подложни
Уразљивост 304Л и 316Л долази од њихове потпуно аустенитне, кубичне структуре са централом на лице и садржаја никла у опсегу од око 8 до 12 посто. Искуство и лабораторијски подаци показују да су аустенитни нерђајући челићи најпогоднији за ЦСЦЦ у овом промењеном никеловом распону, где се пасивни филм локално разбија и пукотина пронађе непрекидан аустенитни пут који ће пратити. Са једном континуираном фазом, када се почети пукотина, нема металургијске баријере која би је успорила, тако да су провали обично брзи и дају мало упозорења. Молибден, као и 316Л, побољшава отпорност на укопавање и скромно одлаже почетак пукотина, али не мења основну аустенитску осетљивост, због чега 316Л и даље пукоти у топлом хлоридном сервису.

Таблица: Релативно понашање ЦСЦЦ

Зашто се дуплекс не уклања
Двојни нерђајући челик се супротставља ЦСЦЦ-у јер је отприлике половина њихове структуре ферит, који је кубички центриран и интерисно много отпорнији на крцкинг хлорида од аустенита. У дуплексној микроструктури, пукотина која почиње у аустенитском острву ускоро уђе у ферритско зрно које га зауставља или одвија, тако да траг континуиране ширења који осуђује 316L једноставно није тамо. Нижи никел и већи хром и молибден од дуплексних класа такође производе стабилнији пасивни филм. Практични резултат је велики скок у температури и нивоу хлорида који се толерише пре него што се пукотина постане ризик: док се 316Л може ограничити на скромне температуре у служби хлорида, 2205 и 2507 проширују сигурно функционисање далеко даље, због чега су стандардна надоградња за топлу морску воду, Одпорност дуплекса није неограничена; на веома високим температурама и концентрацијама хлорида чак и дуплексне квалитете могу на крају да се пукну, али праг се повећава на десетине степени, обично довољно да се апликација пређе из ризика од хроничног неуспеха у сигуран опсег рада.

Услови за праг и препознавање ризика
Не постоји један универзални праг, али постоје корисне смернице. За аустенитички 304 и 316, ризик од ЦСЦЦ се јако повећава изнад око 60 степени Целзијуса када су присутни хлориди и стрес на истезању; испод те температуре ове категорије се обично користе у хлоридним срединама са прихватљивом поузданошћу. Познати посебан случај је корозија под изолацијом, када киша вода која носи хлориде упије изолацију на топлим цевима, испарава и концентрише хлорид на многобројну количину на металној површини, раскидајући линије које би само процесна хемија назвала безбедним. Признавање ових услова, врућих површина, изолације, пукотина, концентрације испарења и остатка напетости за заваривање, први је корак ка спречавању неуспеха.

Стратегије за превенцију
Ефикасна превенција напада једну или више ногу механизма. Најпоузданија мера је надоградња квалитета: замена 316Л са 2205 или 2507 уклања металургијску подложност уместо само управљања животном средином, и то је стандардно решење за топлу хлоридну дужност. Када је степен фиксиран, помоћу се реже напетост на затезање: после заваривања напетост раствора или третман за ремисирање напетости смањује остатак напетости, а промене дизајна које избегавају концентрације напетости смањују покретницу. Контрола околине је трећи пут, одржавање ниског нивоа хлорида на површини, елиминисање пукотина и стагнираних зона где се хлориди концентришу, избор изолационих система и премаза који проливају воду, и одржавање температуре испод прага осетљивости где год можете. Детаљи производње су такође важни, јер уграђено гвожђе, прскање заваривача и грубе површине стварају локације за почетак; пасивирање и марирање након производње обнављају чист, једноставан пасиван филм и уклањају слободно гвожђе које би иначе посејало јаме Проверка испорученог материјала путем позитивне идентификације материјала, хемије и механичког и корозијског тестирања потврђује да је инсталирана цев заиста отпорна на одређену категорију. Комбинујте прави степен, контролисан стрес и управљано окружење, и ЦСЦЦ се претвара из непредвидиве опасности у добро разумевани, избегли режим неуспеха.

Често постављана питања
П: На којој температури 316Л постаје рањив на хлорид СЦЦ?
О: Ризик се јако повећава изнад отприлике 60 степени Целзијуса када су присутни хлориди и напетост за истезање; испод тога, аустенитни сорти се широко користе у услузи хлорида.
П: Зашто је дуплекс боље отпорљив на пуцање од 316Л?
О: Његова микроструктура је око пола ферита, који је у суштини отпоран на хлоридски крцкинг и прекида континуирани аустенитски пут који омогућава пропаганду пукотина у 316Л.

Соглашени са ризиком од корозије хлоридним стресом? Унапређење на дуплекс или супер дуплекс цев из Цхецзянг Венцхианг Нестанлес Стил Цо, Лтд. Телефон +86 577 8922 2595 / https://www.chinawqsteel.com/