Kako se izogniti kavstično pokanje ogljikovega jekla in nizko Legirano jeklo?

Caustic pokanje, znan tudi kot alkalna krhkost, je pokanje kovin in zlitin v alkalne raztopine zaradi natezne napetosti in korozivnih medijev. Gre za vrsto stresnih razpok (SCC). Kavstično pokanje tlačnih posod se pojavlja predvsem v parnih in drugih krajih, ki so nagnjeni k ponovnemu izhlapevanju in koncentraciji ali v visokotemperaturnih posodah v stiku s kavstično sodo. To se lahko zgodi v opremi iz ogljikovega jekla, iz nerjavečega jekla, feritskega jekla in avstenitno nerjavnega jekla v stiku s kavstično soda. Alkali kavstično pokanje nesreč je prišlo tudi v tlačnih posodah visoke napetosti autoclapper, odpadne toplotne predelave sistem petrokemične industrije, Al2O3 uparjalnik elektrolitskih aluminijastih podjetij, tlačne posode za kloralkalne kemične rastline, papirnice in jedrske elektrarne podjetja, ki jih povzroča koncentracija na +. Torej, kako se pojavijo kavstične razpoke?


Mehanizem alkalnih kavstičnih razpok še ni bil v celoti razumljen, na primer, meja žita Ferrite ali interkristalni karbides so prednostno raztopljeni, ljudje še vedno uporabljajo klasično SCC teorijo razložiti pojav razpok v alkalnem okolju. Na splošno je pojav alkalijskih kavstičnih razpok ogljikovega jekla in jekla z nizko vsebnostjo legiranih zahteva tri pogoje:

equation

1. višje koncentracije LYE. NaOH mora biti večji od 5% v nizkoogljičnem jekla pri temperaturi vrelišča.

2. višja temperatura. Alkalijskih kavstična razpok ima širok temperaturni razpon, alkalna stres korozija ogljikovega jekla na splošno pojavlja pri 50 ~ 80 ° c ali več, in približno 60 ° c je najnižja kritična temperatura, ki je povezana s koncentracijo alkalij.  Najbolj verjetno, da povzroči alkalna krhka temperatura je blizu vrelišče raztopine.

3. višji natezni stres. V skladu s teorijo, SCC mehanizem nizkoogljičnega jekla v vročih koncentrirane alkalne raztopine pripada interkristalni anodični raztapljanje, in SCC potencial leži v območju aktivacije-passivation transformacije. Ko je lokalna NaOH je večja od 10%, zaščitni oksid film kovine bo raztopljen in nadalje reagirajo z bazo. Enačba je:


Caustic razpoke so na splošno interkristalno in bifurcate. Vendar pa se lahko pojavi tudi transgranuliranje razpok. Na primer, kreking morfologijo Austenitic nerjavečega jekla v 50% NaOH rešitev nima nič opraviti s toplotno obdelavo, vendar je transgranular razpoke. Njeni korozijski izdelki so ohlapni, porozni, nevečplastni magnetni oksidi in vodna raztopina je alkalna. Dokler je 10 ~ 20mg · l-1 NaOH v vodi kotla ali toplotni izmenjevalnik, lokalno ponavljajoče izhlapevanje lahko privede do koncentracije alkalij v usedlini ali razpoke, povzroča lokalno alkalna korozija. Alkalijskih krhkost razpoke lahko povzroči, ko alkalna korozija in natezni stres obstajata hkrati. Teorija je, da je del korozije H + razpršeni v kovino, ki povzroča vodikovo krhkost. Zato, alkalna krhko razpoke je lahko posledica vodikovega razpok, ali pa se lahko anode raztopijo ali mešani razpoke. Torej, kako se izogniti kavstično razpoke?


  • Materialna izbira

Glede na moč, plastičnost in alkalnih krhkih občutljivost, ogljikovega jekla posoda se lahko uporablja za nalaganje kavstična soda. V najvišji temperaturi 46 ° c kavstična rešitev okolje, lahko izberete tudi 0,20% C pomirjevalo ogljikovega jekla. Vendar pa, ko je kavstična temperatura presega 46 ° c, morajo biti zvari iz ogljikovega jekla toplotno obdelani po varjenju, da se preprečijo krhkost alkalij. Dodajanje ti in druge zlitine elemente ogljikovega jekla in ustrezno toplotno obdelavo lahko tudi učinkovito zavirajo kavstično razpoke. Na primer, jekleni vzorec, ki vsebuje 0,73% ti (0,105% C), je izoliran pri 650 ~ 750 ° c, nato pa se ohladi peč, da se podaljša čas zloma od 150h do 1000h.

 

  • Zmanjšan preostali stres

Preostali stres je glavni dejavnik alkalnih krhkih, zato je priporočljivo, da sprejmejo ukrepe varjenja, kot so nizka linija energije, predgretje pred varjenjem, pravilno varjenje zaporedje, smer in kladivo stavke med plastmi za zmanjšanje števila in dolžine varjenje šivov čim bolj in zmanjšanje varjenja ostanek stresa varjenih sklepov. Hladno oblikovanje in post-varjenje toplotno obdelavo za odpravo stresa je učinkovit ukrep za preprečevanje kavstičnega razpok.

Zmanjšajte preostali notranji stres med proizvodnjo in montažo, kot so napačne strani, kot deformacije, in preprečevanje praznin itd,. Kovičenje struktura lahko tudi nekatere ukrepe, kot so enotna ureditev kovičenje lukenj, da se prepreči prekomerno zakovičenje pritiska. V praksi se obdelovanec segreje na vnaprej določeno temperaturo in dovolj dolgo, da se zmanjša preostali stres na sprejemljivo raven. To je odvisno od časa in temperature, in običajno se ohladi na počasnejši stopnji, da se prepreči nove napetosti. Po varjenju se lahko temperaturanizko Legirano jeklone sme biti nižja od 620 ° c, čas izolacije pa se izračuna v skladu z 1H/25mm (debelina). V spodnji preglednici je prikazan pogosto uporabljen razpon temperaturne toplotne obdelave po varjenju jekla, uporabljenega v rafineriji, in vrednost trdote se lahko uporabi kot merilo toplotne obdelave.

Material

Temperature

Trdote

Ogljikova jekla

593-648

200

CR-0,5 mo

593-718

225

1-1/4Cr-0,5 mo

704-746

225

2-1/4Cr-1Mo

704-760

241

5Cr-1Mo

704-760

241

 

  • Dodatek za nastanek korozije

Pogosto uporabljeni zaviralci korozije so Na3PO4, NaNO3, NaNO2, Na2SO4, itd. Odmerek se lahko določi glede na eksperimentalne rezultate, na primer, razmerje NaNO3/NaOH je večja od 0,4, in Na2SO4/NaOH je večja od 5, da se prepreči kavstična razpoke.

 

Poleg tega je zmanjšanje obratovalne temperature, kot je intermitentna uporaba ogrevanja tuljave, ohranjanje temperature ≤ 46 ° c, ali v zasnovi za zmanjšanje ali preprečevanje lokalne koncentracije lug dviga ali ponavljajoče se koncentracije izhlapevanja, učinkoviti ukrepi za preprečevanje krhkosti alkalij.