Bežný jav korózie tlakových nádob

Ako každý vie, sterilizátor je uzavretá tlaková nádoba, zvyčajne vyrobená z nehrdzavejúcej ocele alebo uhlíkovej ocele. V Číne je v prevádzke približne 2,3 milióna tlakových nádob, medzi ktorými je obzvlášť výrazná korózia kovov, ktorá sa stala hlavnou prekážkou a príčinou poruchy ovplyvňujúcou dlhodobú stabilnú prevádzku tlakových nádob. Ako druh tlakovej nádoby nemožno sterilizátor ignorovať pri jeho výrobe, používaní, údržbe a kontrole. Vzhľadom na komplexný jav a mechanizmus korózie sa formy a charakteristiky korózie kovov líšia v závislosti od materiálov, environmentálnych faktorov a napäťových stavov. Ďalej sa pozrime na niekoľko bežných javov korózie tlakových nádob:

b

1. Komplexná korózia (tiež známa ako rovnomerná korózia), čo je jav spôsobený chemickou alebo elektrochemickou koróziou, pri ktorom korozívne médium môže rovnomerne dosiahnuť všetky časti kovového povrchu, takže zloženie a organizácia kovu sú relatívne rovnomerné a celý kovový povrch koroduje podobnou rýchlosťou. V prípade tlakových nádob z nehrdzavejúcej ocele môže v korozívnom prostredí s nízkou hodnotou pH stratiť pasivačný film svoj ochranný účinok v dôsledku rozpúšťania, čo vedie ku komplexnej korózii. Či už ide o komplexnú koróziu spôsobenú chemickou alebo elektrochemickou koróziou, spoločným znakom je, že počas procesu korózie je ťažké vytvoriť ochranný pasivačný film na povrchu materiálu a produkty korózie sa môžu v médiu rozpustiť alebo vytvoriť uvoľnený pórovitý oxid, čo zintenzívňuje proces korózie. Škodlivosť komplexnej korózie nemožno podceňovať: po prvé, vedie k zmenšeniu tlakovej plochy ložiskového prvku tlakovej nádoby, čo môže spôsobiť perforáciu, únik alebo dokonca prasknutie alebo strosk v dôsledku nedostatočnej pevnosti; Po druhé, v procese elektrochemickej komplexnej korózie je často sprevádzaná redukčná reakcia H+, ktorá môže spôsobiť naplnenie materiálu vodíkom a následne viesť k vodíkovej krehkosti a iným problémom, čo je tiež dôvod, prečo je potrebné zariadenie počas údržby zvárania dehydrogenovať.
2. Jamková korózia je lokálny jav korózie, ktorý začína na povrchu kovu a rozširuje sa dovnútra, čím vytvára malé otvory v tvare koróznej jamky. V špecifickom prostredí sa po určitom čase môžu na povrchu kovu objaviť jednotlivé vyleptané otvory alebo jamky, ktoré sa časom ďalej prehĺbia. Hoci počiatočná strata hmotnosti kovu môže byť malá, v dôsledku rýchleho rastu lokálnej korózie sú steny zariadení a potrubí často perforované, čo vedie k náhlym nehodám. Jamkovú koróziu je ťažké kontrolovať, pretože jamkový otvor má malú veľkosť a je často pokrytý produktmi korózie, takže je ťažké kvantitatívne merať a porovnávať stupeň jamkovej korózie. Preto možno jamkovú koróziu považovať za jednu z najničivejších a najzákernejších foriem korózie.
3. Medzikryštalická korózia je lokálny korózny jav, ktorý sa vyskytuje pozdĺž alebo v blízkosti hraníc zŕn, najmä v dôsledku rozdielu medzi povrchom zŕn a vnútorným chemickým zložením, ako aj existencie nečistôt alebo vnútorného napätia na hraniciach zŕn. Hoci medzikryštalická korózia nemusí byť na makroúrovni zjavná, akonáhle k nej dôjde, pevnosť materiálu sa stráca takmer okamžite, čo často vedie k náhlemu a bez varovania zlyhaniu zariadenia. Vážnejšie je, že medzikryštalická korózia sa ľahko transformuje na medzikryštalické praskanie spôsobené koróziou v dôsledku napätia, ktoré sa stáva zdrojom praskania spôsobeného koróziou v dôsledku napätia.
4. Korózia v štrbinách je jav korózie, ktorý sa vyskytuje v úzkej štrbine (šírka je zvyčajne medzi 0,02 – 0,1 mm) vytvorenej na povrchu kovu v dôsledku cudzích telies alebo štrukturálnych dôvodov. Tieto štrbiny musia byť dostatočne úzke, aby umožnili prúdenie a zastavenie kvapaliny, čím sa vytvoria podmienky pre koróziu štrbiny. V praktických aplikáciách môžu prírubové spoje, zhutnené povrchy matíc, prekryté spoje, neprevarené zvarové švy, trhliny, povrchové póry, zváracia troska nevyčistená a usadená na povrchu kovu od okovín, nečistoty atď. tvoriť medzery, čo vedie ku korózii v štrbinách. Táto forma lokálnej korózie je bežná a veľmi deštruktívna a môže poškodiť integritu mechanických spojov a tesnosť zariadení, čo vedie k poruche zariadenia a dokonca k deštruktívnym nehodám. Preto je veľmi dôležitá prevencia a kontrola korózie v štrbinách a vyžaduje sa pravidelná údržba a čistenie zariadení.
5. Korózia v dôsledku napätia predstavuje 49 % z celkového počtu typov korózie všetkých nádob a je charakterizovaná synergickým účinkom smerového napätia a korozívneho média, čo vedie ku krehkému praskaniu. Tento typ trhliny sa môže vyvíjať nielen pozdĺž hraníc zŕn, ale aj cez samotné zrno. S hlbokým rozvojom trhlín dovnútra kovu to vedie k výraznému poklesu pevnosti kovovej konštrukcie a dokonca k náhlemu poškodeniu kovového zariadenia bez varovania. Preto má praskanie v dôsledku korózie v dôsledku napätia (SCC) charakteristiky náhleho a silného deštruktívneho pôsobenia. Po vytvorení trhliny sa jej rýchlosť rozširovania veľmi zvyšuje a neexistuje žiadne významné varovanie pred poruchou, čo je veľmi škodlivá forma poruchy zariadenia.
6. Posledným bežným javom korózie je únavová korózia, ktorá sa vzťahuje na proces postupného poškodzovania povrchu materiálu až do prasknutia v dôsledku kombinovaného pôsobenia striedavého napätia a korozívneho média. Kombinovaný účinok korózie a striedavého namáhania materiálu zreteľne skracuje čas vzniku a čas cyklu únavových trhlín a zvyšuje rýchlosť šírenia trhlín, čo má za následok výrazné zníženie medze únavy kovových materiálov. Tento jav nielen urýchľuje skoré zlyhanie tlakového prvku zariadenia, ale tiež výrazne skracuje životnosť tlakovej nádoby navrhnutej podľa kritérií únavy, ako sa očakávalo. Počas používania, aby sa predišlo rôznym koróznym javom, ako je únavová korózia tlakových nádob z nehrdzavejúcej ocele, by sa mali prijať tieto opatrenia: každých 6 mesiacov dôkladne vyčistiť vnútro sterilizačnej nádrže, zásobníka teplej vody a iného zariadenia; ak je tvrdosť vody vysoká a zariadenie sa používa viac ako 8 hodín denne, čistí sa každé 3 mesiace.


Čas uverejnenia: 19. novembra 2024