316 ステンレス鋼加熱管の孔食の開始および伝播メカニズムとプロセス全体の防止スキーム

孔食は、塩化物-を含む媒体中での 316 ステンレス鋼加熱管の最も典型的な局部腐食破壊モードです。これは、材料表面の不動態皮膜の小さな破壊点から発生し、小さな開口部と大きな内部空洞を備えた個別のピンホール空洞へと内側に発達し、周囲の表面に明らかな全体的な腐食を伴わずにパイプ壁を貫通して漏れを引き起こす可能性があります。この腐食は隠蔽性と突発性が強く、防食加熱装置の最も一般的な故障原因の 1 つです。-

1. 電食の原理

316 ステンレス鋼の表面にあるクロムを豊富に含む不動態皮膜は、塩化物イオンによって容易に吸着され、破壊されます。局所的な膜の破壊により新鮮な金属マトリックスが露出し、非常に小さな面積のマイクロアノードゾーンが形成されます。-周囲の無傷の不動態表面は、酸素還元反応を実行する大面積の陰極として機能します。塩化物イオンは継続的にピットに移動し、金属の溶解によって生成された正電荷のバランスをとります。金属塩化物は加水分解してキャビティ内の pH を低下させ、強酸性環境を形成します。これにより、マトリックスの溶解とピット深さの拡大がさらに促進されます。ピットの口は腐食生成物で容易に覆われて閉塞セルを形成し、孔食反応が自己触媒作用を起こし、穴が開くまで継続的に深くなります。{9}}

2. ピッチングの主な初期誘導位置

表面の傷、工具跡、埋め込まれた鉄不純物は、不動態皮膜の優先的な損傷部位となります。

溶接継ぎ目、熱影響部、および膜の安定性が弱い粒界鋭敏化領域。{0}}

汚れの蓄積領域、液体ガスの交互界面、堆積物を覆う位置。{0}}

母材自体にある微細な孔や介在物欠陥。

3. 孔食を促進する主な要因

培地中の塩化物イオン濃度の上昇。塩素含有量が高いほど、孔食の潜伏期間は短くなります。

媒体温度の上昇により、塩化物イオンの移動および浸透能力が大幅に向上します。

-流動洗浄のない液体が長期間静止していると、局所的に塩化物イオンが濃縮されます。

不動態化処理が不完全であり、表面保護膜が不連続で欠陥がある。

4. 多面的な予防および制御の技術的対策-

①表面仕上げ処理の最適化

電解研磨を採用して、表面の微小欠陥や残留埋め込み粒子を除去します。-一体的な酸洗と不動態化を実施して、緻密で完全な酸化クロム不動態皮膜を形成します。

②媒体水質と流体状態の管理

プロセス液体の一部を定期的に交換して、塩化物濃縮を削減します。適切な流速を維持して局所的なイオンの蓄積を洗い流し、死水ゾーンを回避します。

③ 加工および取り付け時の表面の機械的損傷を除去します。

曲げ、溶接、輸送、組み立て中にパイプの表面に傷を付けないようにしてください。炭素鋼工具との接触によって生じる鉄汚染を除去します。

④ 高塩化物過酷な条件に対応する材料グレードのアップグレード-

溶接鋭敏化のリスクを軽減するには 316L を選択してください。 2205 二相ステンレス鋼を採用し、高温-および高塩化物作業条件で同等の耐孔食性を実現します。-

⑤ 長期間の固定液面線を避ける-

液体レベルを定期的に適切に調整して、固定乾湿交互ゾーンがパイプ壁に持続的な孔食源を形成するのを防ぎます。

5. 予防効果比較表

表格

結論

316 加熱管の孔食は、不動態皮膜の損傷、塩化物イオンの濃縮、および閉塞されたセルの自己触媒作用に依存しています。-。中心的な予防策は、表面欠陥の原因を減らし、不動態皮膜の安定性を高め、塩化物イオンの富化条件を遮断し、媒体条件に応じて耐食性母材を適合させることで、ピンホール孔食貫通破壊の発生と拡大を根本的に抑制することです。