Aukstās locīšanas, štancēšanas, metināšanas un apstrādes laikā 316 nerūsējošā tērauda sildīšanas caurules materiāla iekšpusē neizbēgami saglabā atlikušo stiepes spriegumu. Ja šādas sastāvdaļas ir iegremdētas hlorīda -satur- augstas temperatūras rūpnieciskā vidē, atlikušais stiepes spriegums darbojas kopā ar korozīviem joniem, lai izraisītu sprieguma korozijas plaisāšanu (SCC). Šim atteices režīmam ir slēpta iniciācija, ātra plaisu izplatīšanās un nav acīmredzama plastiskās deformācijas brīdinājuma. Mikro-plaisas dīgst no virsmas bedrīšu defektiem, stiepjas gar graudu robežām vai transgranulāri un galu galā izraisa pēkšņu caurules plīsumu un vidējas noplūdes. Daudzi ražotāji pievērš uzmanību izmēru precizitātei un izskata kvalitātei tikai pēc formēšanas, ignorējot atlikušā sprieguma noteikšanu un novēršanu. Augstas -temperatūras sāli-saturošā vidē stresa koncentrācijas zonas ātri pārvēršas par SCC atteices punktiem, izraisot biežas drošības negadījumus un ražošanas apturēšanas zudumus. Tāpēc efektīva atlikušā sprieguma kontrole ir būtiska, lai novērstu sprieguma korozijas plaisāšanu un garantētu apkures cauruļu ilgtermiņa konstrukcijas drošību.
Hlorīda{0}}izraisītās sprieguma korozijas plaisāšanas mehānisms ir stiepes sprieguma un elektroķīmiskās korozijas sinerģiskā iedarbība. Hlorīda joni salauž virsmas ar hromu- bagātās pasīvās plēves integritāti, veidojot lokālas anoda šķīdināšanas bedres. Atlikušais stiepes spriegums koncentrējas bedres galā, nepārtraukti atverot sīkas plaisu spraugas un kavējot pasīvās plēves pašremontu. Svaigs metāls plaisās turpina anodiski šķīst, liekot plaisām pakāpeniski paplašināties. Auksti -apstrādātām apkures caurulēm ir lielāks atlikušais stiepes spriegums, kas ievērojami samazina kritisko hlorīda koncentrāciju un temperatūras slieksni SCC. Metināšanas karstuma{9}}ietekmētās zonas ir arī tipiski augsta riska apgabali, kur nevienmērīgi termiskie cikli izraisa nopietnu sprieguma uzkrāšanos un materiāla sensibilizāciju, vēl vairāk paātrinot plaisu rašanos.
Šajā pētījumā ir izvirzīti četri sistemātiski tehniski pasākumi SCC ierobežošanai: atlikušā sprieguma atlaidināšana, optimizēti aukstās formēšanas parametri, virsmas spiedes sprieguma stiprināšana un lokalizēta korozijas riska izolācija.
Pirmkārt, auksti-izliektām, metinātām un plānām{2}}sienu apkures caurulēm tiek izmantota zemas-temperatūras spriedzes samazināšanas rūdīšana. Sagataves uzkarsē līdz 250–350 grādiem un notur 60–120 minūtes pirms lēnas dzesēšanas krāsns. Šis process var atbrīvot lielāko daļu apstrādes un metināšanas atlikušās stiepes spriedzes, nemainot 316 nerūsējošā tērauda mehāniskās īpašības un izturību pret koroziju. Detaļām ar sarežģītu formēšanas deformāciju, šķīduma atkvēlināšanas apstrāde 1050 grādos var pilnībā novērst spriedzi un metināšanas sensibilizāciju, kas ir piemērota skarbiem augstas{12}}hlorīda darba apstākļiem.
Otrkārt, aukstās formēšanas procesi ir optimizēti, lai samazinātu sākotnējo stresa līmeni. Minimālais lieces rādiuss nedrīkst būt mazāks kā trīs reizes lielāks par caurules ārējo diametru, lai izvairītos no pārmērīgas stiepes deformācijas uz ārējās loka virsmas. Vairāku-pakāpju pakāpeniska locīšana aizstāj vienreizēju- asu veidošanu, lai izkliedētu deformācijas sadalījumu un novērstu lokālu sprieguma koncentrāciju. Metināšana izmanto zemas siltuma padeves segmentēto metināšanu ar piespiedu ātru dzesēšanu, kas sašaurina augsta -sprieguma siltuma-ietekmēto zonu un novērš termiskā sprieguma superpozīcijas un atlikušā sprieguma veidošanos.
Treškārt, tiek izmantota virsmas apstrāde ar skrotis, lai virsmas stiepes spriegumu pārvērstu par vienmērīgu spiedes spriegumu. Ātrgaitas, sīki tērauda šāvieni bombardē caurules ārējo sienu, veidojot blīvu plastmasas deformācijas slāni. Virsmas spiedes spriegums var efektīvi ierobežot mikro-plaisu uzgaļu atvēršanos un izplatīšanos, būtiski samazinot SCC nepieciešamo stiepes stāvokli. Šī tehnoloģija ir īpaši piemērota locīšanas sekcijām, metināšanas šuvēm un citām augsta -sprieguma koncentrācijas pozīcijām.
Ceturtkārt, vides parametru kontrole samazina SCC dzinējspēku. Atbilstoši samaziniet vides darba temperatūru un izvairieties no ilgstošas -apkalpošanas virs 60 grādiem vidē, kurā ir augsts hlorīda saturs. Regulāra attīrīšanas apstrāde samazina hlorīda jonu koncentrāciju cirkulējošā šķidrumā, novēršot lokālu jonu bagātināšanos zem nogulšņu nogulsnēm. Uzlabotā virsmas pasivācija sabiezina aizsargplēvi, lai aizkavētu bedru veidošanās sākšanos sprieguma koncentrācijas zonās.
Paātrinātie SCC simulācijas testi liecina, ka sildīšanas caurulēm pēc spriedzes samazināšanas un apstrādes ar skrotis nav plaisu izplatīšanās pēc tūkstošiem stundu ilgas augstas -temperatūras hlorīda iegremdēšanas pārbaudes. Turpretim neapstrādāti auksti -formēti paraugi īsā testa periodā rada caurlaidīgas spriegumu plaisas. Rūpnieciskā lietojuma dati apliecina, ka standartizēti stresa kontroles pasākumi samazina apkures cauruļu SCC atteices līmeni par vairāk nekā 77%. Noslēgumā jāsaka, ka, novēršot atlikušo stiepes spriegumu, optimizējot formēšanas un metināšanas procesus, ieviešot virsmas spiedes spriegumu un uzlabojot ekspluatācijas vides apstākļus, var efektīvi novērst hlorīda -izraisītu sprieguma korozijas plaisāšanu. Šie visa-procesa kontroles pasākumi bloķē sprieguma un korozijas sinerģisko atteices ceļu, ievērojami uzlabojot 316 nerūsējošā tērauda apkures cauruļu drošu kalpošanas laiku skarbos rūpniecības apstākļos.
