Mekanisme af titanopvarmningsrør Hydrogenskørhed Skørt brud og fuld-Procesforebyggende kontrolskema

Titan har en ekstrem stærk tendens til at absorbere brint. Hydrogenatomer produceret under bejdsning afkalkning, svejsning, katodisk beskyttelse og surt medium korrosion trænger ind i titanium matrixen. Når brintopløseligheden overstiger mætningsgrænsen, udfældes skørt titaniumhydrid langs korngrænser og dislokationer, hvilket drastisk reducerer materialets plasticitet og sejhed. Under termisk cyklusbelastning, montagespænding og internt medium tryk spirer mikrorevner hurtigt og strækker sig langs hydridfordelingszoner, hvilket resulterer i pludselige sprøde brud på varmerøret uden tydelig plastisk deformation. Brintskørhed er en af ​​de mest ødelæggende pludselige fejltilstande for titaniumvarmevekslerudstyr.

1. Mikro-mekanisme for hydrogenabsorption og skørhed

Nydende brint genereret under ætsende arbejdsforhold passerer let gennem den tynde passive titaniumdioxidfilm og diffunderer ind i titaniumgitteret. Med kontinuerlig brintakkumulering kombineres overmættet brint med titanium for at danne flagende, hårde og sprøde titaniumhydridfaser. Hydridfasen har uoverensstemmende termisk ekspansion og mekaniske egenskaber med titanium-basismetallet, hvilket producerer alvorlig restspænding på grænsefladen. Trækspænding koncentreres ved hydridudfældningssteder for at rive matrixen i stykker og danne mikrorevner. Revner forplanter sig hurtigt langs hydridnettet, indtil de trænger ind i rørvæggen og forårsager lækage og brud. I modsætning til brint-fremkaldt af rustfrit stål er titanskørhed domineret af hydridfaseudfældning og fasegrænsefladespaltning.

2. Vigtige arbejdsprocedurer, der er tilbøjelige til at trænge ind

Syrebejdsning til oxidfjernelse uden hydrogeninhibitorer, hvilket fører til massiv brintgennemtrængning;

Svejsning uden fuldstændig argonafskærmning, hvor fugt nedbrydes til brint og invaderer svejsemetal;

Over-beskyttet katodisk beskyttelse med overdrevent negativt potentiale, der udløser en voldsom hydrogenudviklingsreaktion;

Langvarig-nedsænkning i flussyre, fluorspildevand og stærkt sure ætsende væsker;

Forseglet lager med resterende vanddamp inde i rør, som nedbrydes til brint under varmeforhold.

3. Vigtigste faktorer, der forværrer brintskørhed

Ingen dehydrogeneringsbagning efter hydrogen-indførelse af processer såsom bejdsning og svejsning;

Lav driftstemperatur, der forhindrer brintudslip og accelererer hydridudfældning;

Høj restspænding fra koldbøjning og dannelse, sænker den kritiske revnegrænse;

Overfladeridser og indeslutninger, der fungerer som prioriterede brintaggregationspositioner;

Direkte kontakt med uens metaller forårsager galvanisk korrosion og yderligere brintgenerering.

4. Systematiske Hele-Forebyggende kontrolforanstaltninger

① Tilsæt brinthæmmer under bejdseprocessen

Brug specielle bejdsetilsætningsstoffer til at begrænse hydrogenionreduktionsreaktionen; kontroller nøje bejdsningsvarigheden for at forhindre over-korrosion.

② Implementer fuld dobbeltsidet-argonafskærmende svejsespecifikation

Isoler luft og fugt fuldstændigt; tør svejsetrådene grundigt før brug for at eliminere brintkilder.

③ Kalibrer katodisk beskyttelsespotentialeområde

Forbyd overdreven negativ potentiel overbeskyttelse for at afbryde hydrogenudviklingsreaktion ved kilden.

④ Udfør lav-temperatur dehydrogeneringsvarmebehandling

Isoler emner ved 200~300 grader i tilstrækkelig tid til at drive opløst brint ud af matrixen.

⑤ Optimer medium sammensætning og regelmæssig ikke-destruktiv testning

Reducer koncentrationen af ​​fluor og stærk syre i procesvæsken; udføre ultralydsinspektion med jævne mellemrum for at opdage hydrid-inducerede interne revner.

5. Forebyggelseseffekt sammenligningstabel

表格

Konklusion

Brintskørhed af titaniumvarmerør stammer fra brintgennemtrængning i matrixen, udfældning af skøre hydridfaser og grænsefladespændingsrevner. Kernekontrolmetoder omfatter blokering af brintgenereringskanaler i fremstillingsprocesser, tvinge brintudslip via varmebehandling, eliminering af trækspænding og forbedring af medium korrosivitet. Lukket-sløjfestyring af overfladebehandling, svejsning, anti-korrosionsbeskyttelse og rutinemæssig inspektion kan effektivt eliminere pludselige brudulykker forårsaget af brintskørhed af titaniumvarmeudstyr.