مقاومة التآكل للغلاية عالية الضغط الأنابيب السلسة في بيئات التشغيل القاسية

مقاومة التآكل للغلاية عالية الضغط الأنابيب السلسة في بيئات التشغيل القاسية

الأنابيب السلسة للغلاية عالية الضغط هي مكونات أساسية في محطات الطاقة ووحدات المعالجة الكيميائية والأنظمة الصناعية الأخرى حيث توجد ضغط شديد ودرجة حرارة ووسائط تآكل. مقاومة التآكل لهذه الأنابيب مهمة للحفاظ على التشغيل الآمن والطويل الأجل في البيئات القاسية.

1- البيئات والآليات المتآكلة

في غلايات درجات الحرارة العالية والضغط العالي ، يمكن أن يحدث التآكل بسبب وجود الأكسجين ومركبات الكبريت والكلوريدات وغيرها من الأنواع العدوانية في البخار أو غازات الدخان. تشمل أنواع التآكل الشائعة:

أكسدة درجات الحرارة العالية التآكل، حيث يتفاعل الأكسجين مع الأسطح المعدنية.

الكبريتيد الناجم عن مركبات الكبريت في الوقود أو غازات الاحتراق.

التكسير التآكل الإجهاد (SCC) بسبب العمل المشترك من الإجهاد والعوامل التآكل.

تآكل الحفرة والشقوق في المناطق المحلية المعرضة للكلوريدات أو الظروف الراكدة.

2. اختيار المواد لمقاومة التآكل

يلعب اختيار المواد دورا حاسما في مقاومة التآكل. غالبا ما تكون أنابيب الغلاية عالية الضغط سلسة من:

الفولاذ الكربوني (مثل ASTM A106 Gr. C) للبيئات المعتدلة.

الفولاذ المنخفض السبائك (على سبيل المثال ، 12Cr1MoVG ، T22 ، T91) مع تحسين قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة.

الفولاذ المقاوم للصدأ (على سبيل المثال ، TP304H ، TP321H ، TP347H) للبيئات الغنية بالكلوريدات أو التي تتطلب حماية متفوقة من التآكل.

الكروم والموليبدينوم عناصر سبيكة أساسية تعزز مقاومة الأكسدة والكبريتينة.

3- تدابير الحماية

بالإضافة إلى اختيار المواد ، يتم تطبيق عدة استراتيجيات واقية لتمديد عمر أنابيب الغلايات:

الطلاءات الداخلية والخارجية مثل الألومنية ، الطلاءات السيراميكية ، أو الإيبوكسي المرتبط بالاندماج.

معالجات السطح مثل التتبول أو التخليل لتقليل عيوب السطح التي تعمل كمواقع بدء التآكل.

التحكم في كيمياء المياه في الغلايات لتقليل التوسع ومحتوى الأكسجين وعدم توازن درجة الحموضة.

الصيانة والتفتيش المنتظمين، بما في ذلك اختبار الموجات فوق الصوتية واختبار التيار الدوامي للكشف عن العلامات المبكرة للتآكل.

4. تأثير التصنيع

تؤثر عملية التصنيع ، بما في ذلك التدفين الساخن والمعالجة الحرارية والتشطيب السطحي ، بشكل كبير على مقاومة التآكل. الهيكل الدقيق الموحد وحجم الحبوب وغياب الإجهاد المتبقي يساعد على تقليل احتمال تكسير التآكل أو الرقيق.

استنتاج

لضمان مقاومة التآكل في بيئات التشغيل القاسية ، يجب على المهندسين النظر في عوامل مثل تكوين المواد والتعرض البيئي والعلاجات الوقائية وطرق التصنيع المناسبة. الاختيار الأمثل والصيانة الاستباقية هي المفتاح لزيادة أداء وسلامة أنابيب الغلايات عالية الضغط السلسة.

المراجع

ASTM الدولية. " المواصفات القياسية لأنابيب الصلب الكربوني السلسة لخدمة درجات الحرارة العالية (ASTM A106). "

ASME كود الغلايات وأوعية الضغط، القسم الثاني - المواد.

Y. تشانغ وآخرون، "سلوك التآكل للفولاذ الغلاية في بيئة غازات الدخان المحاكاة"، علوم التآكل، 2020.

جونز، مبادئ ومنع التآكل، قاعة برينتيس، 1996.

جيه آر ديفيس، سبيكة: فهم الأساسيات، ASM الدولية، 2001.