Разрушение титановых нагревательных трубок из-за щелевой коррозии происходит в узких зазорах между двумя контактирующими компонентами. Коррозионная жидкость задерживается внутри щели, кислород расходуется и не может быть восполнен, образуя коррозионную ячейку с разницей концентраций. Защитная оксидная пассивационная пленка на титане разрушается, и внутри зазора развивается локальная питтинговая коррозия. По мере того, как очаги коррозии расширяются и проникают в стенку трубы, происходит утечка среды. Этот отказ чаще всего возникает на посадочных поверхностях фланцев, в местах крепления зажимов, в зазорах крепления болтов и в нахлесточных швах, что является хорошо скрытым видом локализованного коррозионного разрушения титановых трубопроводов.
1. Механизм развития щелевой коррозии.
Титан опирается на компактную пассивирующую пленку TiO₂, которая обеспечивает превосходную коррозионную стойкость в большинстве сред. При наличии узкого герметичного зазора жидкость, попадающая в щель, не может течь и обмениваться с внешней объемной средой. Растворенный кислород внутри зазора быстро истощается в результате электрохимических реакций, превращая внутреннюю часть щели в анодную зону с -бедным содержанием кислорода, где металлический титан растворяется непрерывно. Ионы хлорида мигрируют в щель, чтобы сбалансировать положительный заряд, снижая локальное значение pH и дополнительно разрушая пассивирующий слой. Коррозия развивается преимущественно внутри зазора и распространяется по направлению к подложке стенки трубы. В отличие от равномерной общей коррозии, это повреждение проявляется только в крошечных закупоренных пространствах без видимых следов коррозии на открытых внешних поверхностях на ранних стадиях.
2. Типичные места, подверженные щелевой коррозии
Уплотнительные поверхности фланцев с неполным сжатием и остаточными малыми зазорами;
Поверхности, контактирующие с обручем трубного хомута, где вода и грязь зажимаются между обручем и титановой трубой;
Корневые зазоры резьбовых соединений и прорези для крепления болтовых узлов;
Перекрытие мест укладки, при котором две секции титановых труб плотно скрепляются;
Заварите дефекты неполного провара и крошечные сварочные поры, образующие внутренние щели.
3. Основные факторы, ускоряющие щелевую коррозию
Необоснованная конструкция конструкции с неизбежными узкими мертвыми зазорами, которые легко задерживают жидкость и примеси;
Низкая точность сборки, приводящая к неравномерной запрессовке и остаточным зазорам между посадочными поверхностями;
Конденсат, технологические утечки и пыль оседают в щелях и образуют застойный электролит;
Среда, содержащая ионы хлорида и фтора, которые сильно повреждают пассивирующую пленку титана;
Длительная-работа без присмотра без очистки скопившейся грязи внутри конструктивных зазоров.
4. Полные-технические меры по предотвращению и контролю ссылок
① Оптимизация конструкции для уменьшения мертвых зазоров.
Используйте полностью открытые или полностью сварные конструкции вместо нахлесточных и зажимных щелевых конструкций.
② Повышение точности обработки сборки.
Убедитесь, что поверхности фланцев и фитингов плотно прилегают друг к другу, чтобы исключить микрозазоры.
③ Нанесите герметизирующую шпаклевку или анти-коррозионное покрытие на швы соединений.
Принципиально блокируйте попадание жидкости и пыли в щели.
④ Регулярно проводите осмотр и очищайте скопившиеся отложения на неподвижных зажимных деталях.
Устраните закупоренную коррозионную среду.
⑤ Строго контролировать содержание вредных ионов в технологической среде.
Ограничьте концентрацию хлоридов и фторидов, чтобы замедлить разрушение пассивационной пленки.
5. Сравнительная таблица эффективности профилактики
表格
| Режим проектирования и обслуживания | Риск щелевой коррозии | Предложение по применению |
|---|---|---|
| Множество узких зазоров + отсутствие защиты от герметизации + длительное-необслуживание в течение длительного времени | Быстрая перфорация ямок внутри щелей во время работы | Измените конструкцию, чтобы устранить зазоры, и выполните анти-антикоррозийную герметизацию. |
| Проект устранения зазоров + обработка герметизации интерфейса + периодический осмотр при разборке | Эффективно подавляет возникновение и расширение щелевой коррозии. | Типовые технические условия на проектирование и техническое обслуживание титановых трубопроводов отопления. |
| Интегрированная сварка + полная внешняя анти-коррозионная герметизация + онлайн-контроль толщины | Чрезвычайно низкий риск скрытой коррозии. | Предпочтительная схема для трубопроводов отопительного оборудования в условиях повышенной-коррозии |
Заключение
Щелевая коррозия титановых нагревательных трубок вызвана обеднением кислородом и обогащением ионами внутри закупоренных зазоров, что разрушает пассивирующую пленку титана и вызывает локальную проникающую коррозию. Основные идеи предотвращения включают оптимизацию конструкции во избежание дефектов щелей, усиление уплотнения и герметичности посадки, регулярную очистку зазорных приспособлений и контроль содержания коррозионных ионов в среде. Управление всей-цепочкой трубопроводов, от проектирования трубопровода, сборки установки до текущего технического обслуживания, может предотвратить непредвиденные утечки и остановку оборудования, вызванные щелевой коррозией титановых нагревательных трубок.
