Îmbinările sudate, secțiunile de tranziție îndoite și părțile fixe prinse ale tuburilor de încălzire din oțel inoxidabil 316 păstrează inevitabil stresul rezidual de tracțiune după prelucrare și formare. Când echipamentul funcționează în medii industriale acide, cu conținut de-temperatură ridicată, clorură-, efectul de cuplare al tensiunii reziduale de tracțiune și mediului coroziv induce cu ușurință fisurarea prin coroziune sub tensiune (SCC). Astfel de fisuri provin de obicei din micro-defecte ale suprafeței și se extind rapid de-a lungul limitelor de cereale, care nu pot fi detectate prin inspecția vizuală convențională. Odată ce fisurile pătrund în peretele tubului, vor avea loc scurgeri medii, oprirea echipamentului și chiar accidente de siguranță. Mulți producători elimină doar o parte a tensiunii reziduale prin recoacere post-de reducere a tensiunii de sudare, dar structura complexă a tuburilor de încălzire grupate nu poate realiza adesea un tratament termic integral, ceea ce duce la efortul de tracțiune rezidual care rămâne încă pe suprafețele locale. Shot peening este o tehnologie eficientă de întărire a suprafeței care introduce un strat de compresiune reziduală uniformă pe suprafața oțelului inoxidabil, compensează tensiunile de tracțiune dăunătoare, închide microfisurile de suprafață și defectele de pasivare și îmbunătățește semnificativ capacitatea tuburilor de încălzire de a rezista la fisurarea coroziunii prin stres. Prin urmare, tratamentul standardizat de granulație este un proces suplimentar important de întărire anticorozivă pentru tuburile de încălzire sudate și formate care servesc în condiții de lucru SCC cu-risc ridicat.
Shot peening inhibă fisurarea prin coroziune sub tensiune în principal prin patru mecanisme de protecție. În primul rând, curgerea-de împușcare cu viteză mare are un impact continuu asupra suprafeței piesei de prelucrat pentru a forma o anumită adâncime a stratului de deformare plastică, transformând tensiunile reziduale de tracțiune la suprafață în tensiuni reziduale de compresiune stabile, eliminând în mod fundamental forța motrice pentru inițierea fisurilor prin coroziune. În al doilea rând, extrudarea plasticului închide zgârieturile minuscule ale suprafeței, defecte de prelucrare și microfisuri în zonele afectate de căldură-sudură, blocând canalele de invazie ale ionilor de clorură și ale altor medii corozive. În al treilea rând, stratul dens de rafinare a granulelor format prin deformarea plastică a suprafeței îmbunătățește compactitatea peliculei pasive bogate în crom-, sporește potențialul critic de pitting al materialului și întârzie inițierea gropilor locale de coroziune care sunt întotdeauna sursa SCC. În al patrulea rând, șlefuirea cu împrăștiere îndepărtează depunerile de oxid de sudură la suprafață, contaminarea cu fier liber și filmul pasiv neuniform, punând o fundație de suprafață curată și uniformă pentru pasivizarea ulterioară a decaparii sau tratamentul de acoperire de conversie. Spre deosebire de tratamentul termic integral, granulația poate realiza o întărire țintită locală a sudurilor, a pieselor îndoite și a zonelor concentrate-de stres, fără a restricționa dimensiunea totală a ansamblurilor de tuburi de încălzire.
Acest studiu prezintă patru specificații standardizate de implementare pentru consolidarea prin împușcare cu granulație a 316 tuburi de încălzire din oțel inoxidabil. În primul rând, selectați materialele împușcate adecvate și clasificați intensitatea de peening în funcție de riscul de coroziune de serviciu. Pentru condițiile generale de lucru în apă circulantă cu risc scăzut de SCC, adoptați împușcături de oțel inoxidabil cu dimensiunea particulelor de 0,3–0,6 mm pentru a efectua peening de intensitate redusă-, care poate elimina poluanții de suprafață și introduce straturi subțiri de compresiune. Pentru galvanizare cu clorură înaltă, condiții de lucru de coastă și intermitentă la temperatură înaltă-cu risc ridicat de SCC, utilizați împușcături ceramice de duritate-înaltă cu dimensiunea particulelor de 0,2–0,5 mm pentru peening de intensitate medie-înaltă pentru a vă asigura că adâncimea stratului de tensiune reziduală la compresiune atinge cel puțin 1 mm. Evitați utilizarea împușcăturilor de oțel carbon pentru a preveni contaminarea prin înglobarea fierului pe suprafața din oțel inoxidabil, care va deveni puncte de inducție a coroziunii în mediile corozive ulterioare. Particule strict screen screen pentru a îndepărta resturile fine sparte înainte de construcție pentru a asigura efectul de peening uniform.
În al doilea rând, optimizați parametrii procesului de peening pentru a realiza o acoperire completă a zonelor concentrate-de stres. Controlați în mod rezonabil viteza de mișcare a pistolului de pulverizare, presiunea de injecție și distanța de împușcare; unghiul de injecție este menținut la 75 de grade până la 90 de grade perpendicular pe suprafața tubului pentru a garanta o energie de impact uniformă. Zonele cheie de întărire includ cusăturile de sudură, zonele afectate de căldură-, secțiunile de tranziție-îndoite la rece și pozițiile de contact de prindere; aceste zone vor fi supuse unui peening cu acoperire totală de 100%, iar rata de acoperire peening trebuie să atingă mai mult de 98%. În schimb, evitați intensitatea excesivă a șlefuirii, care va provoca supra{10}}deformarea plastică, degroșarea suprafeței și noi micro-defecte, reducând uniformitatea peliculei pasive ulterioare. Pentru spații înguste între tuburile de încălzire grupate, adoptați duze cu micro-unghi-micro{14}}pentru a vă asigura că pozițiile cu unghi-morti nu sunt omise.
În al treilea rând, implementați curățarea suprafețelor post-peening și un tratament colaborativ de consolidare a pasivării. După șlefuire, îndepărtați praful rezidual, resturile metalice și particulele minuscule încorporate în suprafață prin curățare cu ultrasunete și clătire cu apă pură la presiune înaltă-. Apoi efectuați un tratament unificat de decapare și pasivizare pentru a forma o peliculă pasivă densă-bogătă în crom pe suprafața rafinată, formând un sistem de protecție compozit din stratul de efort compresiv plus film pasiv{-coroziv. Pentru încălzirea tuburilor cu risc de coroziune extrem de ridicat, urmați peenajul prin granulație cu un tratament de etanșare cu conversie cu pământuri rare pentru a etanșa în continuare micro-porii suprafeței și pentru a îmbunătăți rezistența la clorură. Este interzisă aranjarea lustruirii mecanice după șlefuire, în caz contrar stratul de suprafață de compresiune va fi îndepărtat și efectul de întărire va eșua.
În al patrulea rând, stabiliți un sistem de control al procesului de inspecție a calității peening-uri. Detectați valoarea tensiunii reziduale de compresiune la suprafață și adâncimea stratului de tensiune de compresiune prin măsurarea tensiunii cu raze X pentru a vă asigura că indicatorii tehnici îndeplinesc cerințele de întărire a proiectării. Verificați gradul de acoperire a suprafeței și rugozitatea piesei de prelucrat pentru a evita defectele locale de sub-peening sau supra-peening. Eșantionați aleatoriu piesele de prelucrat pentru testul de coroziune la îndoire și testul de pulverizare cu sare neutră pentru a verifica efectul de îmbunătățire a rezistenței la coroziune la tensiune. În timpul-funcționării pe teren lung, concentrați-vă pe detectarea regulată a defectelor de curenți turbionari pentru piese de sudură-penalizată și îndoite pentru a monitoriza inițierea fisurilor de coroziune prin oboseală și sub tensiune și combinați testele electrochimice pentru a evalua stabilitatea pe termen lung a stratului de întărire a suprafeței.
Datele testelor pe teren arată că țevile de încălzire din oțel inoxidabil 316 împușcate reduc rata de eșec la fisurarea prin coroziune sub tensiune la îmbinările sudate cu mai mult de 94%, iar durata de viață în medii cu tensiuni de tracțiune-cuplate cu clorură ridicată-este prelungită de 2,3 ori în medie. În concluzie, selecția materialului de împușcare potrivită, optimizarea-a parametrilor de acoperire completă, curățarea post-procesului și tratamentul de pasivizare în colaborare, precum și inspecția strictă a calității pot forma un strat stabil de protecție împotriva tensiunii de compresiune a suprafeței. Tehnologia de întărire a suprafeței prin granulație elimină în mod fundamental pericolul tensiunii de tracțiune reziduale, îmbunătățește foarte mult rezistența la fisurare la coroziune sub tensiune a tuburilor de încălzire sudate și formate și oferă o garanție fiabilă de siguranță a suprafeței pentru țevile de încălzire din oțel inoxidabil 316 în condiții de lucru industrial de înaltă-coroziune.
