Из-за неправильной эксплуатации на резервуаре с щелочью появились трещины
Thread Content
На севере зимой температура низкая, поэтому в некоторых заводах баки с щелочью оснащаются системами подачи пара (0,2 Мпа) в щупы. Вскоре была обнаружена утечка с дна бака. По результатам проверки вокруг выходного трубопровода щелочного раствора на дне резервуара были обнаружены радиальные трещины. Если через верхний отверстие подавать пар, то в месте сварки манжеты и корпуса быстро возникают трещины. В чем причина?
Температура, при которой у углеродистой стали происходит коррозия под действием щелочей, составляет примерно 50°C (при концентрации щелочного раствора около 30%). С помощью парового нагрева (жилета) легко достичь этой температуры. В зонах сварки и под воздействием тепла существуют остаточные напряжения; коррозия, вызванная щелочами, усугубляет растрескивание под действием напряжений. Поэтому в области сварки необходимо проводить термообработку с целью снижения напряжений.
Этот вид коррозионного разрушения является типичным примером щелочной хрупкости, то есть разрушения металлических материалов под действием напряжений в растворе гидроксида натрия. Углеродистая сталь относится к классу металлических материалов, которые легко подвержены воздействию щелочной хрупкости. На основе многочисленных экспериментов и опыта промышленного применения были определены диапазоны концентрации гидроксида натрия и температуры, при которых у углеродистой стали возникает щелочная хрупкость. Как видно на правой диаграмме, для раствора NaOH концентрацией 30%, при температуре выше 55°C может произойти щелочная хрупкость у углеродистой стали. В данном случае при использовании горячей воды температурой 30–50°C проблем с коррозией не возникает. При подаче пара температура на входе пара очень высока, значительно превышая пороговое значение в 55°C. А вблизи входа пара (независимо от того, верхний он или нижний) именно находится место концентрации напряжений от сварки. Неудивительно, что в резервуаре произошло разрушение из-за щелочной хрупкости. Отношения, показанные на этой диаграмме, были опубликованы ещё в начале 50-х годов и цитируются во многих работах по коррозии. Однако на протяжении десятилетий продолжает происходить разрушение устройств из углеродистой стали под действием щелочей, причем это происходит, как правило, в условиях, характерных для «зон разрушения». Почему повторять одни и те же ошибки? В данном случае, чтобы предотвратить появление коррозии под действием щелочей в резервуарах, необходимо внести изменения в конструкцию оборудования с целью обеспечения максимально равномерной температуры. Необходимо также избегать локального перегрева; особенно важно не допускать концентрации напряжений в тех местах, где температура выше. Например, в некоторых заводах вместо нагрева с использованием внешней оболочки был применен нагрев с использованием спиралевидных трубок, и тогда больше не происходило разрушений из-за щелочной крехкости. Конечно, устранение напряжений, возникающих в процессе сварки, также является эффективным способом.
Соответствует ли материал корпуса электроду?
Проверьте материал корпуса и материал электродов.
Материал стенки — 304, для обогрева паром используется углеродистая сталь. Недавно в радиусе менее десяти метров было обнаружено три места утечки; они не находятся в зонах сварки. В чем причина?
Если нержавеющие трубы используются периодически, то, хотя в краткосрочной перспективе они не задействуются, внутри труб все еще остается остаток жидкости. В остаточной жидкости также присутствуют коррозионные вещества, которые оседают на дефектах поверхности трубопроводов, вызывая коррозию, в частности точечную коррозию.