【Wöchentliches Thema】2.15–2.21 Analyse von Korrosionsfällen (automatische +5 Punkte für Antworten; zusätzlich 3–10 Punkte für eine Vermögensanalyse)
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Es gibt einen Kondensator, wobei das Material für die Rohrpackung und die Rohrplatte aus Marinekupfer besteht. Da die Strömungsgeschwindigkeit am Eingang die kritische Geschwindigkeit überschritt, trat schnell Korrosion auf. Durch die technische Überarbeitung wurde das Material in Monel-Legierung geändert, doch die Bediener kontrollierten weiterhin nach wie vor die kritische Strömungsgeschwindigkeit, was zu Korrosion der Löcher führte. Bitte analysieren Sie die Ursachen der Korrosion und schlagen Sie Verbesserungsmaßnahmen vor. (Die kritische Strömungsgeschwindigkeit von Monel-Legierungen ist höher als die von Marine-Kupfer.)
Die von dem Moderator gestellten Bedingungen reichen nicht aus; es sind auch die Medien im Inneren und außerhalb der Hülle, der Druck, die Temperatur sowie das Material relevant.
Da die Strömungsgeschwindigkeit am Eingang die kritische Geschwindigkeit überschritt, trat bereits sehr schnell Korrosion auf?
Aufgrund der zuvor angewandten Kontrolle der kritischen Strömungsgeschwindigkeit kommt es zu Korrosion der Löcher.
1. In erster Linie soll durch die konstruktive Gestaltung verhindert werden, dass Lücken und tote Zonen entstehen. Die tiefen Öffnungen im Rückenteil sollen versiegelt werden. Es sollte versucht werden, den Bereich der Verbindung so groß wie möglich zu machen. Zudem sollten Füllstoffe verwendet werden, um Lücken zu verschließen. Dadurch kann die Flüssigkeit in diesen Bereichen fließen, wodurch Blockaden vermieden werden. 2. Reduzieren Sie den Gehalt an schädlichen Verunreinigungen so weit wie möglich, verwenden Sie korrosionsbeständige Materialien, verbessern Sie die Wärmebehandlung und verringern Sie mikrostrukturelle Defekte sowie Ausfällungen. 3. Reduzieren Sie die Konzentration der Halogenionen im Medium so weit wie möglich. Oberflächenbehandlung – Weichnitrieren, Oxidation, Polieren, erneute Oxidation – um strukturelle „Totzonen“ zu beseitigen. Kathodenschutz.
Das gehört wohl zur Abnutzung – man sollte versuchen, den Eingangszustand zu ändern, z. B. durch einen Doppel-Eingang.
Dieses Korrosionsbeispiel zeigt, dass die Strömungsgeschwindigkeit nicht in jedem Fall je geringer, desto besser ist. Bei metallischen Materialien im Passivzustand, bei denen eine Schutzschicht auf der Oberfläche entsteht, kann eine zu niedrige Strömungsgeschwindigkeit dazu führen, dass sich Flüssigkeiten ansammeln und feste Stoffe ablagern. Dadurch entstehen Porositätskorrosion und Spaltkorrosion. Schutzmaßnahmen: Die Strömungsgeschwindigkeit auf einem angemessenen Niveau halten.
Die Strömungsgeschwindigkeit muss im geeigneten Bereich gehalten werden
Die Einfuhrgeschwindigkeit sollte im geeigneten Bereich gehalten werden – oder es sollten zwei Eingänge verwendet werden
1) Die Korrosion von Monel-Legierungen kann durch Tautpunktkorrosion verursacht werden. Bei Strömungskorrosion hat die Korrosionsstruktur in der Regel einen flussförmigen oder gräbenartigen Charakter. 2) An der Einführungsstelle entsteht in der Regel ein Taupunkt; es ist möglich, diese Stelle mit hochlegierten Materialien oder Beschichtungen auszustatten
Es gibt verschiedene Sorten von Monel-Legierungen, wie zum Beispiel M400 und K500. Sie weisen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegenüber Fluor, Salzsäure, Schwefelsäure, Fluorwasserstoffsäure sowie deren Derivaten auf； UNS N06600 hingegen kann nur in Umgebungen mit Salzsäure sowie in Umgebungen mit sehr niedrigem Konzentrationen an Fluorsäure verwendet werden. Wenn der Chloridgehalt im Kondenswasser des Wärmetauschers (Klорhaltiges Leitungswasser) hoch ist ； Außerdem kann bei einer Strömungsgeschwindigkeit am Eingang des Wärmetauschers, die die kritische Geschwindigkeit überschreitet, Korrosion entstehen. Lochkorrosion ist eine Art dieser Korrosion.
Es scheint, dass die hohe Strömungsgeschwindigkeit für den Verschleiß verantwortlich ist
Eine zu niedrige Fließgeschwindigkeit kann dazu führen, dass die Flüssigkeit stillsteht und feste Stoffe sich ablagern. Was wiederum zu Korrosion durch Porosität und Spaltkorrosion führt. Schutzmaßnahmen: Die Strömungsgeschwindigkeit muss im geeigneten Bereich gehalten werden.
Man sollte den Gehalt an schädlichen Verunreinigungen so weit wie möglich reduzieren, Materialien gegen Korrosion verwenden, die Wärmebehandlung verbessern sowie mikrostrukturelle Mängel und Ausfällungen verringern.
Das Monel-Material ist hauptsächlich gegen Ammoniak empfindlich; Chloridionen im Kühlmittel haben nur eine geringe korrosive Wirkung darauf – es handelt sich wohl eher um ein Erosionsproblem.
Nach Erfahrung kommt es bei einer Überwindung der kritischen Strömungsgeschwindigkeit nicht zu erheblicher Abtragung, sofern die Innenwände der Rohre glatt sind und keine Unebenheiten wie Schweißnähte vorhanden sind. In der Regel entsteht die Abtragung durch Korrosion – in verschiedenen Phasen. Zudem kann das Monel-Legierungsmaterial eigentlich nicht mehr als Stahl bezeichnet werden, da es einen hohen Kupfergehalt aufweist; daher handelt es sich um ein Legierungsmaterial. Im Ausland wurde außerdem bereits die Verwendung von K500 für die Herstellung von Achsen abgeschafft. Was die Verwendung dieses Materials für Rohrpackungen angeht, ist bisher noch nichts klar. Hoffentlich hilft das!