Pozițiile de sudură sunt cele mai slabe legături structurale și anticorozive ale tuburilor de încălzire din titan pur. Datele statistice privind defecțiunile echipamentelor de fermentație arată că mai mult de 70% din accidentele de scurgere și fracturi ale tubului de titan au loc la suduri și la zonele lor-afectate de căldură. Defecțiunea coroziunii sudurii este mult mai frecventă decât coroziunea uniformă a corpului tubului, în principal din cauza modificărilor structurii metalografice, formării inegale a peliculei pasive și tensiunii reziduale de sudură. Acest articol analizează cauzele fundamentale ale vulnerabilității sudurii și oferă măsuri complete de-prevenire și control al procesului, de la sudare, lustruire, pasivare până la operarea zilnică.
Motivul esențial al vulnerabilității la coroziunea sudurii este diferența structurală metalografică. În timpul sudării cu arc cu argon la temperatură înaltă-, metalul de titan din apropierea sudurii suferă o încălzire și o stingere rapidă, rezultând o structură a granulelor grosiere și granule dezordonate. În comparație cu granulația fină uniformă a corpului tubului, zona de sudare are o activitate mai mare a metalului și o rezistență mai mică la coroziune. Sub impactul alternativ al circulației acidului organic, al ionului de clor și al acidului-bazic CIP, sudarea produce de preferință micro-pitting și coroziune intergranulară, devenind prima zonă de defecțiune a întregului tub de încălzire.
Tensiunea reziduală de sudură este un alt stimulent cheie al defecțiunii accelerate. Contracția de răcire prin sudură produce stres de tracțiune, care acționează continuu asupra filmului pasiv local. Pelicula fragilă de oxid de titan nu poate rezista-ciclului de stres pe termen lung, ceea ce duce la microfisuri dense pe suprafața sudurii. Mediul coroziv pătrunde prin defectele de fisurare pentru a eroda matricea, formând deteriorarea cuplajului prin coroziune prin efort. Sub cicluri termice de producție pe termen lung, microfisurile se extind treptat și în cele din urmă pătrund în peretele tubului.
Tratamentul nerezonabil post-sudură agravează și mai mult defectele de sudare. Multe țevi finisate păstrează culoarea oxidului de sudură, armarea sudurii și decuparea ascuțită fără lustruire. Suprafața neuniformă provoacă depuneri reziduale și stagnarea bulelor în timpul funcționării, formând sub-zone moarte de coroziune sub depozit. În plus, pasivizarea locală incompletă a sudurilor duce la un potențial inconsecvent între sudură și corpul tubului, ducând la coroziune galvanică în interiorul aceluiași tub și accelerând subțierea sudurii.
Parametrii de funcționare neadecvați intensifică eșecul îmbătrânirii sudurii. Supraîncălzirea cu putere mare-în timpul pornirii, temperatura excesivă de curățare și înmuierea cu acid-de lungă durată vor deteriora, de preferință, pelicula subțire pasivă a sudurilor. Acumularea de bule pe arcul de sudură superior și frecarea de extrudare a suportului cauzează, de asemenea, uzură locală continuă și pierderea peliculei, făcând zona de sudare întotdeauna într-o stare de-coroziune cu risc ridicat.
Pentru a elimina riscurile legate de punctele slabe de sudură, trebuie implementat un control complet standardizat-procesului. În etapa de sudare, utilizați cu strictețe protecție dublă cu argon de-puritate înaltă-pentru a evita oxidarea sudurii și poluarea cu azot, asigurând formarea sudurii alb-argintiu fără straturi de oxidare albastre și negre. După sudare, toate sudurile trebuie lustruite pentru a netezi tranziția arcului pentru a elimina decuparea, armarea și colțurile ascuțite, restabilind planeitatea uniformă a suprafeței în conformitate cu corpul tubului.
Este necesar un tratament de pasivare țintit îmbunătățit pentru zonele de sudură. După pasivarea generală, efectuați pasivarea secundară locală a sudurilor pentru a repara defectele potențiale și pentru a echilibra diferența de potențial dintre sudură și corpul tubului. În timpul funcționării zilnice, controlați strict densitatea puterii de încălzire și parametrii de curățare pentru a evita supraîncălzirea și-eroziunea acidă pe termen lung a sudurilor. În timpul întreținerii regulate, concentrați-vă pe detectarea grosimii peretelui de sudură și pe detectarea defectelor curenți turbionari pentru a detecta defectele precoce ale microfisurilor.
În concluzie, sudurile sunt punctele slabe anti--corozive ale tuburilor de încălzire din titan. Diferențele structurale, tensiunile reziduale și tratamentul incomplet post-sudură duc la o eroare preferenţială la coroziune. Standardizarea protecției la sudare, lustruirea netedă, pasivarea îmbunătățită și detectarea direcționată pot îmbunătăți considerabil stabilitatea sudurii, pot reduce în mod eficient riscurile de scurgere și pot prelungi durata de viață generală a ansamblurilor de tuburi de încălzire din titan în atelierele de fermentație.
