Корозионно напукване под напрежение: механизъм, среди и предотвратяване е чупливо напукване на обикновено пластична сплав под едновременното действие на продължително опъващо напрежение и специфична корозионна среда. Нито един от трите фактора поотделно не предизвиква провала; само тяхната комбинация върху податлив метал води до инициaция и растеж на пукнатината.
SCC е опасно, защото се развива с малка обща загуба на метал, често не дава видимо предупреждение и може да се разпространява при напрежения много по-ниски от пределата на пластичност на материала.
Всеки случай на корозионно напукване под напрежение изисква трите условия да се припокрият на едно и също място и време:
Премахнете която и да е от страните на триъгълника и напукването спира. Този принцип е в основата на всяка стратегия за превенция.
Десетилетия полеви аварии са картографирали комбинациите, които надеждно предизвикват SCC. Познаването на съчетанието, което заплашва вашето оборудване, е отправна точка както за подбор на материали, така и за планиране на инспекции.
| Сплав | Агресивни видове | Типични условия | Обичаен път на пукнатината |
|---|---|---|---|
| Аустенитна неръждаема (304, 316) | Хлориди | Приблизително 50 до 150 °C, водна среда, наличие на кислород | Транскристално (разклонено) |
| Въглеродна стомана | Концентриран каустик (NaOH) | Горещ алкален режим, „caustic embrittlement“ | Междузърнести |
| Въглеродна и нисколегирана стомана | Амини / влажен H2S | Богата на амини среда, „sour“ експлоатация, незапочнати заварки | Междузърнести |
| Медни сплави (месинг) | Амоняк / амониеви съединения | Влажен въздух с NH3, „season cracking“ | Между- или транскристално |
| Сенсибилизирана неръждаема стомана | Политионова киселина | Спиране на работа, сяросъдържащи натрупвания плюс въздух и влага | Междузърнести |
| Високо якостна стомана (>1000 MPa) | Водна среда, катоден водород | Пресича се с механизми на водородна крехкост | Междузърнести |
Най-често срещаната форма в преработвателните предприятия е хлоридното SCC на аустенитна неръждаема стомана. То е особено коварно под топлоизолация, където дъждовната вода или миенето извлича хлориди от обвивката, те се концентрират чрез изпарение върху топла повърхност и задържат метала в уязвимия диапазон около 50 до 150 °C.
Тъй като механизма се крие под якето, той е тясно свързан с програми за корозия под изолация. Дуплексните неръждаеми стомани и никеловите сплави устояват на хлоридно SCC много по-добре от стандартните серии 300 и са чести варианти за ъпгрейд.
SCC следва един от двата микроструктурни пътища и установяването кой е настъпил насочва анализа на коренната причина:
Различаването се потвърждава металографски на напречен разрез. Обърнете внимание, че SCC може да се бърка с, и понякога да съвпада с, водородна крехкост при високо якостни стомани, така че фрактографията и историята на средата и двете имат значение.
Тъй като за SCC са нужни трите страни на триъгълника, смекчаването премахва поне една от тях:
SCC е трудно да се открие рано, защото пукнатините са стегнати и често пробиват повърхността с малка загуба на стена. Ефективни техники включват течен индикаторен (penetrant) тест за повърхностно пробивни пукнатини по достъпни непорести повърхности, както и вихровотокови или фазирано-масивни ултразвукови изпитвания за обемно покритие.
Премахването на изолацията на стратегически места остава необходимо за тръбопроводи от неръждаема стомана. Тъй като SCC е зависимо от време и условия, резултатите от инспекциите са полезни само когато се въвеждат в график, базиран на риск.
Екипи, които регистрират индикации за пукнатини, точки за премахване на изолация и интервали за повторна инспекция в CMMS като Fabrico, могат да проследяват податливи кръгове и автоматично да задействат следващия преглед, вместо да разчитат на паметта.
Запазете демонстрация на Fabrico , за да видите как данните за целостта се свързват със задачите за работа.
Пасивният филм, който защитава неръждаемата стомана, се разрушава локално в присъствието на хлориди. Веднъж щом се образува ямка или пукнатина и е налице опъващо напрежение, хлоридното SCC се разпространява бързо, въпреки че голямата част от повърхността все още изглежда чиста и лъскава.
Класическият уязвим диапазон за аустенитна неръждаема е приблизително 50 до 150 °C. Под този праг кинетиката е бавна; сценариото под изолация е опасно точно защото работните и околните условия задържат повърхността в този прозорец, докато хлоридите се концентрират.
Общата корозия премахва метал сравнително равномерно. Умората изисква циклично натоварване. SCC изисква статично опъващо напрежение плюс специфична химическа среда и произвежда разклонени или междузърнести пукнатини с почти никаква измерима загуба на метал, което го прави лесно за пропускане.
Отпускането на напреженията значително намалява остатъчните опъващи напрежения и е много ефективно срещу каустично и аминово SCC на въглеродна стомана. То не премахва средата и не променя сплавта, така че е един слой защита, който трябва да се комбинира с подбор на материал и контрол на средата.
Вход
Блог
