Bagaimana untuk mengelakkan keretakan daripada Caustic keluli karbon dan keluli aloi rendah?

Penyebab Terkeretakan, juga dikenali sebagai alkali kerapuhan, adalah keretakan logam dan aloi dalam penyelesaian alkali disebabkan oleh tekanan tegangan dan media menghakis. Ia adalah sejenis keretakan kakisan tekanan (SCC). Caustic retak vesel tekanan terutamanya berlaku di wap dan tempat lain terdedah kepada penyejatan berulang dan kepekatan atau dalam vesel suhu tinggi dalam hubungan dengan Caustic soda. Ia mungkin berlaku dalam peralatan keluli karbon, keluli aloi rendah, keluli ferit dan keluli tahan karat austenit dalam hubungan dengan caustic soda. Alkali caustic memecahkan kemalangan juga berlaku di dalam vesel tekanan autoclapper voltan tinggi, sisa haba sistem pemulihan industri petrokimia, Al2O3 pengesah Syarikat aluminium, kapal tekanan dari chlor-alkali bahan kimia, kilang kertas dan perusahaan kuasa nuklear disebabkan oleh Na + kepekatan. Jadi bagaimana caustic retak berlaku?


Mekanisma keretakan alkali caustic belum difahami sepenuhnya, sebagai contoh, perang sempadan bijirin atau carbidun talian yang lebih tinggi dibubarkan, orang masih menggunakan teori SCC klasik untuk menjelaskan fenomena keretakan dalam persekitaran alkali. Secara umumnya, kejadian keretakan alkali caustic keluli karbon dan keluli aloi rendah memerlukan tiga syarat:

equation

1. kepekatan yang lebih tinggi daripada Lye. NaOH mesti lebih besar daripada 5% dalam keluli karbon rendah pada suhu titik mendidih.

2. suhu yang lebih tinggi. Alkali caustic keretakan mempunyai pelbagai suhu yang luas, kakisan tekanan alkali keluli karbon secara amnya berlaku dalam 50 ~ 80 ° c atau ke atas, dan kira-kira 60 ° c adalah suhu kritikal yang paling rendah, yang berkaitan dengan kepekatan alkali.  Yang paling mungkin menyebabkan alkali rapuh suhu adalah berhampiran titik mendidih penyelesaian.

3. tegasan tegangan yang lebih tinggi. Menurut teori, mekanisma PPS keluli karbon rendah dalam Hot alkali penyelesaian yang dipunyai oleh pembubaran antara crystalline, dan potensi SCC terletak dalam julat transformasi pengaktifan-passivation. Apabila NaOH tempatan lebih besar daripada 10%, filem oksida pelindung logam akan dibubarkan dan lebih bertindak balas dengan asas. Persamaan adalah:


Pengumum keretakan secara amnya saling berbutiran dan bifurcate. Walau bagaimanapun, keretakan transbutiran juga mungkin berlaku. Sebagai contoh, keretakan austenit keluli tahan karat dalam 50% NaOH penyelesaian tidak mempunyai apa-apa kaitan dengan rawatan haba, tetapi adalah retak transbutiran. Produk kakisan adalah longgar, berliang, oksida magnetik tidak berlapis, dan penyelesaian akueus adalah alkali. Selagi ada 10 ~ 20mg · l-1 NaOH dalam air dandang atau penukar haba, penyejatan tempatan yang berulang boleh membawa kepada kepekatan alkali dalam sedimen atau retak, menyebabkan kakisan alkali tempatan. Alkali kerapuhan retak boleh disebabkan apabila kakisan alkali dan tekanan tegangan wujud secara serentak. Teori adalah bahawa sebahagian daripada kakisan H + meresap ke dalam logam yang menyebabkan embrittlement hidrogen. Oleh itu, keretakan alkali embrittlement boleh retak yang berpunca dari, atau ia boleh anod dibubarkan atau retak campuran. Jadi bagaimana anda mengelakkan daripada caustic retak?


  • Pilihan bahan

Mempertimbangkan kekuatan, keplastikan dan alkali embrittlement sensitiviti, bekas keluli karbon boleh digunakan untuk memuatkan caustic soda. Dalam suhu tertinggi daripada 46 ° c penyebab persekitaran penyelesaian, juga boleh memilih 0.20% C keluli karbon sedatif. Walau bagaimanapun, apabila suhu caustic melebihi 46 ° c, kimpalan keluli karbon mestilah haba dirawat selepas kimpalan untuk mengelakkan alkali kerapuhan. Menambah elemen aloi ti dan lain-lain kepada keluli karbon dan rawatan haba yang sepadan juga boleh secara berkesan menghalang keretakan caustic. Sebagai contoh, sampel keluli mengandungi 0.73% ti (0.105% C) terlindung pada 650 ~ 750 ° c, dan kemudian Relau disejukkan untuk memanjangkan masa patah dari 150h hingga 1000h.

 

  • Mengurangkan stres baki

Tegasan baki adalah faktor utama alkali embrittlement, jadi ia adalah dinasihatkan untuk menerima pakai langkah proses kimpalan seperti tenaga talian rendah, Pemanasan sebelum kimpalan, jujukan kimpalan yang betul, arah dan mogok tukul antara lapisan untuk mengurangkan bilangan dan panjang sesak kimpalan sebanyak mungkin dan mengurangkan tegasan sisa kimpalan sendi dikimpal. Sejuk membentuk dan pasca-kimpalan rawatan haba untuk menghapuskan tekanan adalah satu langkah yang berkesan untuk mencegah keretakan caustic.

Minimumkan tegasan dalaman sisa semasa pembuatan dan pemasangan, seperti sisi yang salah, sudut ubah bentuk, dan mencegah lompang dan sebagainya,. Struktur riveting juga boleh mengambil beberapa langkah seperti susunan yang seragam lubang riveting untuk mengelakkan tekanan remeh yang berlebihan. Dalam amalan, bahagian kerja dipanaskan kepada suhu yang telah ditetapkan dan memegang cukup lama untuk mengurangkan stres sisa ke tahap yang boleh diterima. Ia bergantung kepada masa dan suhu, dan biasanya anda menyejukkan pada kadar yang lebih perlahan untuk mengelakkan tekanan baru. Selepas kimpalan, suhu Penganilan de-stres keluli karbon dankeluli aloi rendahtidak boleh lebih rendah daripada 620 ° c, dan masa penebat akan dikira mengikut 1h/25mm (ketebalan). Jadual berikut menunjukkan julat yang biasa digunakan untuk rawatan haba pasca Weld suhu keluli yang digunakan dalam penapisan, dan nilai kekerasan boleh digunakan sebagai kriteria kesan rawatan haba.

Bahan

Suhu

Kekerasan

Keluli karbon

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

 

  • Penindas kakisan tambahan

Biasanya digunakan kakisan inhibitors adalah Na3PO4, NaNO3, NaNO2, Na2SO4, dan sebagainya. Dos boleh ditentukan mengikut keputusan percubaan, sebagai contoh, nisbah NaNO3/NaOH lebih besar daripada 0.4, dan Na2SO4/NaOH lebih besar daripada 5 untuk mengelakkan keretakan caustic.

 

Di samping itu, mengurangkan suhu operasi, seperti penggunaan berselang-seli Pemanasan gegelung, menjaga suhu ≤ 46 ° c, atau dalam reka bentuk untuk mengurangkan atau menghalang kepekatan tempatan daripada Lye kebangkitan atau kepekatan penyejatan berulang adalah langkah-langkah yang berkesan untuk mencegah alkali kerapuhan.