Termal stres korozyon çatlaması (SCC), yüksek-sıcaklık ve klorür-içeren çalışma koşullarında 316 paslanmaz çelik ısıtma borularının en yıkıcı gizli arızalarından biridir. Hızlı sıcaklık artışı, sık başlatma-durdurma döngüleri ve aşırı ısıtma gücü, tüp duvarının içinde büyük miktarda alternatif termal gerilim üretecektir. Klorür iyonları ve yüksek-sıcaklıktaki bir ortamla eşzamanlı olarak çekme termal gerilimi mevcut olduğunda, paslanmaz çelik yüzey üzerindeki krom-zengin pasif film kırılgan çatlamaya eğilimlidir. Küçük çatlaklar, stres ve aşındırıcı ortamın ortak etkisi altında tanecik sınırları boyunca sürekli olarak genişler ve sonuçta ısıtma tüplerinin belirgin bir plastik deformasyon olmadan ani kırılgan kırılmasına yol açar. Nitelikli hammaddelere ve mükemmel yüzey pasivasyonuna sahip birçok ısıtma borusu, çoğunlukla termal şoka ve aşırı artık çekme gerilimine neden olan mantıksız güç parametresi konfigürasyonu nedeniyle hala zamanından önce arızalanıyor. Bu nedenle, bilimsel ısıtma gücü optimizasyonu ve kademeli sıcaklık kontrolü, stres korozyonu çatlamasını sınırlamak ve korozyon önleyici ısıtma borularının hizmet ömrünü-uzatmak için temel önleyici tedbirlerdir.
Termal gerilimli korozyon çatlağının oluşması üç gerekli koşulu gerektirir: çekme gerilimi, klorür iyonu ortamı ve yüksek-sıcaklıktaki servis ortamı. Aşırı anlık ısıtma gücü, ısıtma tüpünün iç ve dış duvarları arasında keskin bir sıcaklık farkına neden olacak ve yüzey katmanında yüksek geçici çekme gerilimi oluşturacaktır. Ekipmanın sık sık başlatılması ve kapatılması, sürekli olarak kafes hasarını biriktiren ve mikro-çatlakların başlamasını teşvik eden alternatif termal gerilime daha da yol açar. Kaynak dikişleri, bükülme deformasyon alanları ve soğuk-işlenmiş bölümler yüksek-gerilim konsantrasyonlu konumlardır ve gerilimli korozyon çatlaklarının tercih edilen yayılma yolları haline gelirler. Tam-güçle doğrudan başlatma, sık yük değiştirme ve aşırı{9}}sıcaklıkta çalıştırma gibi uygunsuz güç düzenlemeleri, SCC riskini büyük ölçüde artıracaktır; kademeli sıcaklık artışı ve kararlı güç çalışması, termal stres genliğini etkili bir şekilde azaltabilir ve çatlak oluşumunu önleyebilir.
Tablo 1 Isıtma Gücü Çalışma Modları, Isıl Stres Seviyesi ve SCC Risk Kontrol Şeması
表格
| Çalışma Modu | Güç ve Sıcaklık Özelliği | Termal Stres Seviyesi | Gerilim Korozyonu Riski | Standart Optimizasyon Stratejisi |
|---|---|---|---|---|
| Doğrudan Tam{0}}Güçle Başlatma | Anında maksimum güç, hızlı sıcaklık artışı | Son derece yüksek | Çok yüksek | 30-60 dakika içinde aşamalı{0}}güç artışını benimseyin |
| Bisiklete Sık Başlama-durma | Kısa sürede birden fazla açma-kapama düğmesi | Yüksek | Yüksek | Kararlı sürekli çalışma süresini uzatın, başlatma sıklığını azaltın |
| Biraz Aşırı Yüklenmiş Kararlı Çalışma | Güç, nominal değeri %5 ila %10 oranında aşıyor, sabit yüksek sıcaklık | Orta | Orta | Nominal güce ayarlayın, maksimum çalışma sıcaklığını kesinlikle sınırlayın |
| Optimize Edilmiş Kademeli Isıtma | Düşük-güçlü ön ısıtma + aşamalı güç artışı + sabit nominal çalışma | Düşük | İhmal edilebilir | Sıcaklık üst sınırını ayarlayın ve güç korumasını kilitleyin |
İşletmeler, paslanmaz çelik ısıtma ekipmanı için katı ısıtma gücü çalışma spesifikasyonlarını formüle etmelidir. Başlatma aşamasında, iç ve dış boru duvarları arasındaki sıcaklık gradyanını azaltmak için ilk olarak düşük-güçte ön ısıtma benimsenmelidir ve anlık termal şoktan kaçınılarak, nominal çalışma parametresine ulaşana kadar güç kademeli olarak artırılır. Aşırı-sıcaklıkta çalışmayı önlemek için bir sıcaklık kilitleme koruma cihazı kurulmalıdır; yüzey sıcaklığı güvenli eşiği aştığında ısıtma gücü otomatik olarak sınırlanır. Ekipman başlatma ve kapatma sıklığı standartlaştırılmalı ve kümülatif alternatif termal stres hasarını önlemek için sık sık geçici güç anahtarlaması yasaklanmalıdır. Yüksek-sıcaklıktaki klorür-içeren ortamlarda kullanılan ısıtma boruları için, sıcaklık farkını daraltmak ve stresli korozyon çatlağının hassasiyetini daha da azaltmak için maksimum çalışma sıcaklığı uygun şekilde azaltılmalıdır.
Başlatma modunu, güç eğrisini, çalışma sıcaklığını ve ekipman değiştirme sıklığını kaydetmek için düzenli operasyonel veri arşivlemesi gerekir. Uzun süre boyunca yüksek-gerilimli çalışma modlarında çalışan ısıtma boruları için, mikro-çatlak kusurlarını erken taramak amacıyla girdap akımı ve ultrasonik test gibi-tahribatsız muayeneler önceden ayarlanmalıdır. Optimize edilmiş ısıtma gücü yönetimi, gerilimli korozyon çatlağının neden olduğu çekme termal gerilimini ortadan kaldırır, hammadde seçimi, yüzey korozyon önleme işlemi ve su kalitesi kontrolü ile işbirliği yapar ve 316 paslanmaz çelik ısıtma boruları için tam bir-proses güvenliği koruma sistemi oluşturarak, termal gerilimli korozyonun neden olduğu yıkıcı gevrek kırılma kazalarını etkili bir şekilde önler.
