Corrosione e protezione di tubi in acciaio inossidabile a pareti spesse

Nelle apparecchiature petrolchimiche, i tubi in acciaio inossidabile a pareti spesse sono ampiamente utilizzati a causa della loro buona termoplasticità e resistenza alla corrosione, ma possono essere corrosi e danneggiati in determinate condizioni del fluido, come corrosione per vaiolatura, corrosione intergranulare e corrosione da stress.

La tensocorrosione è una forma di danno da corrosione che si verifica senza preavviso e il danno è rapido e il danno è più grave. A causa dell'imprevedibilità della frattura fragile, rappresenta una seria minaccia per il funzionamento sicuro a lungo termine delle apparecchiature chimiche. Pertanto, è necessario studiare le cause della tensocorrosione dei tubi in acciaio inossidabile a pareti spesse e adottare misure di protezione efficaci.

Tubi in acciaio inox a parete spessa

1 Caratteristica e meccanismo della tensocorrosione

Tubi in acciaio inox a pareti spesse sono fessurazioni da corrosione sotto l'azione combinata di fattori di corrosione specifici e sollecitazioni di trazione, e la sollecitazione durante la fessurazione è inferiore al limite di resistenza del materiale stesso e la morfologia macroscopica della frattura è una frattura fragile. Si ritiene generalmente che sotto l'azione della sollecitazione di trazione, il film di passivazione attaccato alla superficie del materiale metallico si rompa, formando pozzi e fonti di crepe ed esponendo il materiale metallico a un ambiente corrosivo.

Sotto l'azione ripetuta dello stress da trazione, il film di passivazione appena generato continua a rompersi. , la cricca continua ad espandersi lungo la direzione della sollecitazione di trazione e nell'area di occlusione della punta della cricca viene generato idrogeno e l'idrogeno si diffonde nel metallo per causare la catalisi e si verifica una frattura fragile sotto l'azione della sollecitazione di trazione. Le crepe fragili continuano a propagarsi lungo la profondità fino a quando il materiale metallico si rompe e si rompe.

2 Fattori d'influenza della tensocorrosione

2.1 Mezzo corrosivo

Esistono molti mezzi che causano corrosione da stress a tubi in acciaio inossidabile a pareti spesse. Quelli comuni nell'industria petrolchimica sono i seguenti: ione cloruro, liscivia, acido polisolforico, soluzione acquosa di idrogeno solforato, radicale solfato, radicale nitrato, soluzione acquosa di ioni fluoruro, ecc. Ci sono molti incidenti di corrosione da stress di tubi in acciaio inossidabile a pareti spesse causata da ioni cloruro. La tensocorrosione da ioni cloruro deve garantire che il mezzo sia un ambiente neutro e contenga ossidanti o ossigeno disciolto. Il tasso di tensocorrosione aumenta con l'aumento della concentrazione di ioni cloruro.

Quando il mezzo corrosivo è compreso tra 50 e 200°C, la tendenza alla tensocorrosione è massima. La tensocorrosione della lisciva deve verificarsi anche in condizioni aerobiche. Quando la temperatura della lisciva raggiunge il suo punto di ebollizione, causerà la rottura da tensocorrosione dei materiali metallici. Il tasso di tensocorrosione rallenta al diminuire della concentrazione di lisciva. Quando la concentrazione di lisciva è inferiore al 50%, la tensocorrosione non si verifica quasi più.

L'acido lientosolforico è principalmente prodotto dalla presenza di solfuro di ferro sulla superficie del metallo e di ossigeno e acqua nell'aria in un ambiente umido durante l'arresto e la manutenzione delle apparecchiature. Quando il tubo in acciaio inossidabile a pareti spesse è in uno stato sensibilizzato ed è presente una sollecitazione di trazione, il materiale metallico può causare corrosione da stress dopo il contatto con il politionato. La tensocorrosione dell'acido polisolfuro è anche correlata al valore del pH. Quando il valore del pH è maggiore di 5, la probabilità che si verifichi una tensocorrosione è piccola e la tensocorrosione accelera con la diminuzione del valore del pH.

2.2 stress

Lo stress che causa la tensocorrosione dei tubi in acciaio inossidabile a pareti spesse deriva principalmente dal carico di lavoro, dallo stress residuo durante la lavorazione dell'attrezzatura, dallo stress termico e dallo stress dell'assemblaggio. Tra questi, il danno causato dallo stress residuo rappresenta la maggior parte della tensocorrosione, rappresentando circa l'80%. Lo stress residuo è inevitabile nel processo di elaborazione e installazione delle apparecchiature.

Lo stress residuo più comune è lo stress residuo di saldatura, lo stress residuo causato dalla lavorazione a freddo e dalla flessione e lo stress residuo causato dal tubo di espansione. Maggiore è la sollecitazione residua, più facile è provocare cricche da tensocorrosione.

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