Kā identificēt un novērst punktveida koroziju: praktiska rokasgrāmata

Punktu korozija ir viens no postošākajiem un visgrūtāk{0}}nosakāmajiem{1}}metāla noārdīšanās veidiem. Atšķirībā no vienmērīgas korozijas, kas vienmērīgi izplatās pa virsmu, urbumi uzbrūk mazām, lokalizētām zonām, bet apkārtējais metāls lielākoties paliek neskarts. Tas padara to īpaši bīstamu,-caurule no ārpuses var izskatīties pilnīgi nevainojama, kamēr sīkas bedres ieaug dziļi sienā, kas galu galā noved pie noplūdēm vai katastrofālas kļūmes bez brīdinājuma.

Inženieriem, objektu vadītājiem un darbuzņēmējiem, kas ir atbildīgi par cauruļvadu sistēmām, ir svarīgi saprast punktveida koroziju. Šajā rokasgrāmatā ir izskaidrots, kas izraisa bedrīšu veidošanos, kā to atpazīt pirms kļūmes un, pats galvenais, kādas darbības varat veikt, lai to novērstu savās sistēmās.

Kas ir punktveida korozija?

Punktu korozija ir lokāla uzbrukuma forma, kas rada nelielus caurumus vai dobumus metālā. Šīs bedres parasti sākas ar virsmas pārtraukumiem{1}}skrāpējumiem, ieslēgumiem vai vietām, kur ir sabojājies aizsargājošais oksīda slānis. Kad bedre ir uzsākta, tā rada unikālu ķīmisko vidi sevī. Bedres dibens kļūst bez skābekļa, vienlaikus bagātinot ar hlorīda joniem un skābiem korozijas produktiem. Tas veicina ātrāku koroziju bedres dibenā, liekot tai augt dziļāk, nevis platāk.

Rezultāts ir maza virsmas atvere, kas slēpj daudz lielāku dobumu zem tā. Ārkārtējos gadījumos bedre var pilnībā iekļūt caurules sienā, kamēr apkārtējā virsma uzrāda tikai minimālu krāsas maiņu.

Parasti apdraudēti materiāli

Lai gan jebkurš metāls var iedurt nepareizos apstākļos, daži materiāli ir jutīgāki nekā citi:

Nerūsējošais tērauds: īpaši jutīgs hlorīdu vidē. Standarta klases, piemēram, 304. un 316., var izkrist, ja tiek pakļautas sālsūdens, balinātāja vai noteiktu rūpniecisku ķīmisku vielu iedarbībai.

Alumīnijs un tā sakausējumi: dabiski izturīgs oksīda plēves dēļ, bet hlorīdi noārda šo plēvi un ierosina bedrīšu veidošanos.

Varš un vara sakausējumi: jutīgi pret noteiktām ūdens ķīmiskajām vielām, īpaši augsta -hlorīda vai zema-pH apstākļos.

Oglekļa tērauds: parasti korodē vienmērīgāk, bet var parādīties bedrītes īpašās vidēs, piemēram, augsnēs ar diferencētu aerāciju.

Kā noteikt punktveida koroziju

Agrīna atklāšana ir sarežģīta, bet kritiska. Lūk, ko meklēt:

Vizuālie indikatori

Nelieli rūsas plankumi vai traipi uz virsmas, kas nenoslaukās

Sīki caurumi vai dobumi, dažreiz ar kristālisku vai pulverveida korozijas produktu ap malu

Krāsas izmaiņas vai bumbuļi (pacelti korozijas produkta uzkalni), kas pārklāj faktisko bedri

Veiktspējas rādītāji

Neizskaidrojami spiediena kritumi sistēmā

Biežas noplūdes noteiktās vietās, kamēr citas sadaļas paliek nevainojamas

Daļiņas vai krāsas maiņa šķidruma plūsmā

Pārbaudes metodes

Krāsas caurlaidības pārbaude: uz virsmas uzklāj krāsvielu un ar kapilāru darbību ievelk bedrēs, atklājot to atrašanās vietu.

Ultraskaņas testēšana: mēra atlikušo sienu biezumu un var atklāt bedres no ārpuses, pirms tās iekļūst.

Virpuļstrāvas pārbaude: efektīva krāsainajām caurulēm, piemēram, vara un nerūsējošā tērauda caurulēm, atklājot bedres un plaisas.

Radiogrāfija: rentgena vai gamma{1}}staru pārbaude atklāj iekšējos caurumus caurulēs un traukos.

Punktu korozijas pamatcēloņi

Izpratne par to, kāpēc rodas bedri, palīdz to novērst. Bieži sastopamie cēloņi ir:

Hlorīdi un halogenīdi
Hlorīda joni ir galvenais nerūsējošā tērauda ienaidnieks. Tie iekļūst un noārda aizsargājošo oksīda plēvi vājās vietās, uzsākot bedres. Hlorīdi atrodas jūras ūdenī, ceļu sālī, balinātājā, daudzās rūpnieciskajās ķīmiskajās vielās un pat dažos komunālajos ūdens apgādēs.

Stagnējošie apstākļi
Plūstošs ūdens palīdz uzturēt vienmērīgu skābekļa līmeni un noņem kodīgos blakusproduktus. Stagnējošais ūdens ļauj veidoties diferenciālas aerācijas šūnām, kur skābekļa{1}}noplicinātie apgabali kļūst anodiski un rada bedrīšu veidošanos.

Temperatūra
Augstāka temperatūra paātrina elektroķīmiskās reakcijas, kas izraisa bedrīšu veidošanos. Nerūsējošais tērauds, kas labi darbojas aukstos hlorīda šķīdumos, var ātri ievilkties, kad to pašu šķīdumu karsē.

Virsmas defekti
Skrāpējumi, urbumi, metināšanas šuvju krāsas izmaiņas un ieslēgumi darbojas kā iniciācijas vietas. Slikta metināšanas kvalitāte, nepilnīga iespiešanās un pēc-metināšanas tīrīšanas trūkums ir bieži sastopami faktori.

Mikrobu aktivitāte
Mikrobioloģiski ietekmēta korozija (MIK) rodas, kad baktērijas rada lokālu vidi, kas veicina bedrīšu veidošanos. Sulfātu{1}}reducējošās baktērijas, kas bieži sastopamas stāvošā ūdenī un augsnē, ir bieži vainīgas.

Galvaniskie efekti
Atšķirīgu metālu savienošana var izraisīt lokālu koroziju mazāk cēliem materiāliem krustojuma tuvumā.

Profilakses stratēģijas

Lai novērstu punktveida koroziju, jāpievērš uzmanība materiālu izvēlei, sistēmas konstrukcijai, ražošanas kvalitātei un ekspluatācijas apstākļiem.

1. Izvēlieties pareizo materiālu

Vidēs, kurās ir hlorīds{0}}, standarta 304 nerūsējošais tērauds bieži vien nav piemērots. Apsveriet šos jauninājumus:

316/L nerūsējošais tērauds: Satur molibdēnu (2-3%), ievērojami uzlabojot hlorīdu izturību.

Dupleksais nerūsējošais tērauds (2205, 2507): piedāvā izcilu pretestību pret iedobumiem apvienojumā ar augstu izturību.

Superaustenīta nerūsējošais tērauds (6% Mo klases): īpaši izstrādāts agresīvai hlorīda lietošanai.

Titāns: praktiski imūna pret hlorīda bedrēm, lai gan tas ir dārgs.

Punktu pretestības ekvivalentais skaitlis (PREN) nodrošina salīdzinošu klasifikāciju: PREN=%Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N). Lielāki skaitļi norāda uz labāku pretestību.

2. Kontrolēt vidi

Uzturēt plūsmu: izvairieties no stagnējošiem apstākļiem. Projektēts pilnīgai drenāžai, kur iespējams.

Noņemiet hlorīdus: ja iespējams, samaziniet hlorīda līmeni, apstrādājot ūdeni.

Kontroles temperatūra: zemāka darba temperatūra samazina bedru veidošanās risku.

Apstrāde ar biocīdiem: jutīgās sistēmās apstrādājiet ūdeni, lai kontrolētu MIC{0}}izraisošās baktērijas.

3. Nodrošināt kvalitatīvu izgatavošanu

Pareiza metināšana: izmantojiet kvalificētas procedūras. Nodrošiniet pilnīgu iekļūšanu un tīras virsmas, kas nesatur oksīdus.

Pēc-metinājuma tīrīšana: noņemiet karstuma nokrāsu un oksīda slāņus. Kodināšana un pasivēšana atjauno izturību pret koroziju.

Gludas virsmas: apstrādes un uzstādīšanas laikā izvairieties no skrāpējumiem un instrumentu pēdām.

Materiālu apstrāde: Pasargājiet materiālus no piesārņojuma ar oglekļa tēraudu (dzelzs daļiņas var izraisīt bedrīšu veidošanos).

4. Apsveriet aizsardzības pasākumus

Pārklājumi: oglekļa tēraudam augstas veiktspējas{0}}pārklājumi izolē metālu no apkārtējās vides.

Katodiskā aizsardzība: iegremdētās vai iegremdētās lietojumprogrammās strāvas vai upuru anodi var novērst caurumu veidošanos.

Inhibitori: ķīmiskos inhibitorus var pievienot slēgtām {0}cilpas sistēmām, lai samazinātu koroziju.

5. Īstenot uzraudzību

Korozijas kuponi: uzstādiet kuponus stratēģiskajos punktos un regulāri pārbaudiet.

Nesagraujošā pārbaude: ieplānojiet periodiskas UT vai virpuļstrāvas pārbaudes kritiskajās līnijās.

Ūdens testēšana: uzraugiet hlorīda līmeni, pH un baktēriju aktivitāti.

Gadījuma piemērs: nerūsējošais tērauds atdzesētā ūdenī

Šos principus ilustrē izplatīts scenārijs. Iekārtā tika uzstādīti 304 nerūsējošā tērauda cauruļvadi slēgtai -cilpas dzesēšanas ūdens sistēmai. Pēc vairākiem gadiem horizontālo skrējienu apakšdaļā izveidojās caurumu noplūdes.

Izmeklēšanā atklājās:

Zems plūsmas ātrums, kas pieļauj stagnāciju zemākajos punktos

Hlorīdi no sākotnējā uzpildes ūdens koncentrējas iztvaikojot

MIC baktēriju kolonijas noplūdes vietās

Nepieciešamais risinājums:

Sistēmas skalošana un apstrāde ar biocīdiem

Nomainītajām sekcijām jauniniet uz 316 L nerūsējošā tērauda

Modificēta darbība, lai uzturētu plūsmu caur visiem atzariem

Regulāra ūdens testēšanas un attīrīšanas programma

Punktu pretestības salīdzinājums pēc materiāla

Secinājums

Punktu korozija par sevi skaļi nepaziņo. Tas darbojas klusi, paslēpts zem virsmas, līdz parādās pirmā noplūde. Līdz tam laikam jau ir nodarīti ievērojami zaudējumi. Galvenais, lai pārvaldītu bedrīšu risku, ir sistēmas vides izpratne, šai videi piemērotu materiālu izvēle, kvalitātes uzturēšana ražošanas laikā un apstākļu uzraudzība laika gaitā.

Kritiskām sistēmām, kurās kļūmes nav iespējamas, investīcijas augstākās-klases materiālos un stingrā kvalitātes kontrolē atmaksājas daudzkārt, izvairoties no neplānotas dīkstāves, dārgiem remontdarbiem un drošības incidentiem.

Vai nepieciešama palīdzība, lai novērstu punktveida koroziju jūsu sistēmā?

Mūsu tehniskā komanda katru dienu strādā ar inženieriem un objektu vadītājiem, lai risinātu korozijas problēmas. Neatkarīgi no tā, vai plānojat jaunu sistēmu, kas izturētu agresīvus apstākļus, vai novēršat esošās instalācijas kļūdas, mēs varam jums palīdzēt noteikt pareizos materiālus un metodes ilgstošai uzticamībai.

Sazinieties ar mūsu korozijas speciālistiem, lai saņemtu konsultācijuvai pieprasiet mūsu materiālu atlases rokasgrāmatu hlorīdu vidēm.