9. klassi titaantoru pragude korrosioon: põhjused ja ennetamine

Mis on 9. klassi titaantoru

9. klass (UNS R56320) on Ti-3Al-2,5 V alfa-beetasulam. Torukujuline toode tellitakse ASTM B338 tavatoru jaoks, ASTM B861 õmblusteta torude jaoks ja ASTM B862 keevitatud torude jaoks. Keemia piirnormid on Al 2,5-3,5%, V 2,0-3,0%, Fe 0,25% max, O 0,12% max. Minimaalsed omadused toatemperatuuril on 620 MPa tõmbetugevus, 483 MPa 0,2% nihke saagis ja 15% venivus. Sulam paikneb legeerimata klassi 2 ja klassi 5 (Ti-6Al-4V) vahel: see annab ligikaudu 1,8 korda 2. klassi tugevuse ja palju parema külmvormitavuse kui klass 5, mistõttu on see hüdrauliliste torude, instrumentide liinide ja kergete soojusülekandeahelate standardvarustuses.

Miks algab lõhekorrosioon teeninduses

Lõhekorrosioon on geomeetriast{0}} tingitud rike. Kui kaks titaanpinda või titaan vastu tihendipinda jätavad umbes 0,5 mm või väiksema vahe, on hapniku täiendamine pilu sees blokeeritud. Kloriid migreerub sisse, metalliioonide hüdrolüüs hapestab kinni jäänud lahuse pH väärtuseni 1-2 ja passiivne kile laguneb lokaalselt, samas kui ülejäänud pind jääb passiivseks. Tüüpilised initsieerimiskohad on torude -to-torude ühenduskohad, äärikühendused, tihendipinnad, toru tugiplaadid ja kõik katlakivi või mudaga kaetud alad. Küllastunud soolvesi, mille temperatuur on üle 120 C, on tunnustatud agressiivne seisund, nagu ka iga seisev tasku, kus kloriidid võivad nädalateks koonduda.

Disainmeetmed, mis eemaldavad prao

(1) Asendage poltühendused keevisliidetega kõikjal, kus torustiku saab keevitamiseks kasutusest kõrvaldada. (2) Määrake täis-läbivööga keevisõmblused sileda, kumera korgiga; allalõige ja kare varbajoon toimivad mõlemad pragudena. (3) Soojusvahetite puhul kasutage tavalise rull--paisutatud liitekoha asemel toru-- ja-paisumisvuuki tugevus- ja tihendkeevitust või plahvatusohtlikku-paisumisvuuki. (4) Hoidke mitte-metallist tihendite materjal otseses kokkupuutes soolvee sisaldavate titaanpindadega; titaanist tihend või vooderdatud metallist tihend eemaldab liidese. (5) Asetage äravoolu- ja õhutusühendused tõelistesse madalatesse ja kõrgetesse punktidesse ning kalle horisontaalne on vähemalt 1:100, et vedelik ei jääks seisma. (6) Suurendage toru külgkiirust soolvee kasutamisel ligikaudu 1,5 m/s või rohkem, et pidurdada sademete moodustumist, jäädes samal ajal alla veekeemia erosioonipiiri.

Materjali ja pinna mõõdud

Kui pragu ei saa välja kujundada, suurendage sulami purunemispotentsiaali. Pallaadium-laagrite klassid on määratud täpselt sel põhjusel: klass 7 (UNS R52400, Ti-0,12-0,25Pd) ja klass 16 (UNS R52402, Ti-0,04-0,08Pd ASTM B3) on kaetud sama tabeliga Grade98Pd. tarnitakse samades mõõtudes. Pallaadiumisulamist keevisõmbluse katterõngas ääriku esiküljel on tavaline kompromiss, kui ohus on ainult liitepiirkond. Pinna seisukord on sama oluline kui kvaliteet: tööriistade, lihvimistolmu või süsinikterasest riiulite sisseehitatud raud hävitab kohapeal passiivsuse. Eemaldage katlakivi, marineerige või muul viisil puhastage titaanpinnad kooskõlas ASTM B600-ga ja kontrollige tulemust ferroksüüli (vabaraua) testiga enne seadme kasutuselevõttu. Säilitage ja käsitsege marineeritud toru ainult puhta, värvilise kontaktiga.

Kasutamine, puhastamine ja jälgimine

Väljalülituskeemiast saavad alguse paljud pragude vead. Tühjendage ja kuivatage vooluringid, vältige kõrge-kloriidisisaldusega vee jätmist ja puhastage setted enne tihenemist. Kasutage hüdrotestimiseks madala-kloriidisisaldusega vett ja pärast seda kuivatage süsteem, mitte ei jäta seda märjaks. Jälgige voos-soojus{7}}ülekande efektiivsust ja rõhulangust; aeglane toimivuse vähenemine tähendab tavaliselt hoiuse kogumist-täpselt selles piirkonnas, kus lõhe tekib. Valmis torud on tavaliselt varustatud hüdrostaatilise testiga vastavalt ASTM B338-le ja paigaldatud kimbu pöörisvoolu uurimine on tavaline viis seina kadu enne perforeerimist.

Korduma kippuvad küsimused

Q:Kas 9. klass on pragukorrosioonile vastupidavam kui klass 2?
V: Ei. Legeerivad lisandid suurendavad passiivse kile tugevust, mitte tõmbe- või pragukindlust. Kui kloriidid ja tihe vahe on mõlemad olemas, pakub 7. või 16. klass tõelist paranemist; 9. klass mitte.

Q:Millist tühiku suurust tuleks disainis vältida?
V: Alla 0,5 mm vahed on kõige kahjulikumad, kuna need lasevad sisse kloriidi, kuid blokeerivad hapnikku. Kui pragu ei saa kõrvaldada, avage see, et seda saaks loputada ja kontrollida.

Q:Kas temperatuur üksi põhjustab pragude rünnaku?
V: Temperatuur kiirendab seda. Üle 120 C küllastunud soolvees muutub initsiatsioon palju tõenäolisemaks ja inkubatsiooniaeg väheneb järsult.

Q:Kas inhibiitor võib probleemi lahendada?
V: See võib aeglustada levikut, kuid see ei asenda õiget liigendi kujundust. Inhibiitoriprogramme on raske juhtida suletud pragudes, kus kemikaal ei jõua rünnakukohta.

Q:Kuidas peaks rikkis liigendit parandama?
V: Lõika pragu lappimise asemel välja. Keevita vuuk uuesti või uuesti-toru tihendiga