Corrosión y Protección de Tuberías de Pared Gruesa de Acero Inoxidable

En los equipos petroquímicos, las tuberías de acero inoxidable de paredes gruesas se usan ampliamente debido a su buena termoplasticidad y resistencia a la corrosión, pero pueden corroerse y dañarse bajo ciertas condiciones del medio, como corrosión por picaduras, corrosión intergranular y corrosión por tensión.

El agrietamiento por corrosión bajo tensión es una forma de daño por corrosión que ocurre sin previo aviso, y el daño es rápido y más grave. Debido a la imprevisibilidad de la fractura frágil, representa una seria amenaza para la operación segura a largo plazo de los equipos químicos. Por lo tanto, es necesario estudiar las causas de la corrosión bajo tensión de las tuberías de acero inoxidable de paredes gruesas y tomar medidas de protección eficaces.

Tubos de pared gruesa de acero inoxidable

1 Característica y mecanismo de la corrosión bajo tensión

Tubos de acero inoxidable de paredes gruesas son agrietamiento por corrosión bajo la acción combinada de factores de corrosión específicos y tensión de tracción, y el estrés durante el agrietamiento es menor que el límite de resistencia del material en sí, y la morfología macroscópica de la fractura es una fractura frágil. En general, se cree que bajo la acción de la tensión de tracción, la película de pasivación adherida a la superficie del material metálico se rompe, formando picaduras y fuentes de grietas, y exponiendo el material metálico a un entorno corrosivo.

Bajo la acción repetida de la tensión de tracción, la película de pasivación recién generada continúa rompiéndose. , la grieta continúa expandiéndose a lo largo de la dirección del esfuerzo de tracción y se genera hidrógeno en el área de oclusión de la punta de la grieta, y el hidrógeno se difunde en el metal para provocar la catálisis, y se produce una fractura frágil bajo la acción de la tensión de tracción. Las grietas frágiles continúan propagándose a lo largo de la profundidad hasta que el material metálico se rompe y falla.

2 Factores que influyen en la corrosión bajo tensión

2.1 Medio corrosivo

Hay muchos medios que provocan corrosión por tensión en las tuberías de acero inoxidable de paredes gruesas. Los comunes en la industria petroquímica son los siguientes: ion cloruro, lejía, ácido polisulfúrico, solución acuosa de sulfuro de hidrógeno, radical sulfato, radical nitrato, solución acuosa de ion fluoruro, etc. Hay muchos accidentes por corrosión bajo tensión de tuberías de acero inoxidable de paredes gruesas. causada por iones de cloruro. La corrosión por estrés de iones de cloruro debe satisfacer que el medio sea un ambiente neutral y contenga oxidantes u oxígeno disuelto. La tasa de corrosión bajo tensión aumenta con el aumento de la concentración de iones de cloruro.

Cuando el medio corrosivo está entre 50 y 200 °C, la tendencia a que se produzca corrosión bajo tensión es máxima. La corrosión por tensión de lejía también debe ocurrir en condiciones aeróbicas. Cuando la temperatura de la lejía alcanza su punto de ebullición, provocará el agrietamiento por corrosión bajo tensión de los materiales metálicos. La tasa de corrosión bajo tensión se ralentiza a medida que disminuye la concentración de lejía. Cuando la concentración de lejía es inferior al 50 %, casi no se produce corrosión por tensión.

El ácido lientosulfúrico se produce principalmente por la presencia de sulfuro de hierro en la superficie del metal y oxígeno y agua en el aire en un ambiente húmedo durante el apagado y mantenimiento del equipo. Cuando el tubo de acero inoxidable de paredes gruesas está en un estado sensibilizado y hay tensión de tracción, el material metálico puede causar corrosión por tensión después de entrar en contacto con el politionato. La corrosión por estrés del ácido polisulfúrico también está relacionada con el valor del pH. Cuando el valor de pH es superior a 5, la probabilidad de que se produzca corrosión por tensión es pequeña y la corrosión por tensión se acelera con la disminución del valor de pH.

2.2 estrés

La tensión que causa la corrosión por tensión de las tuberías de acero inoxidable de paredes gruesas proviene principalmente de la carga de trabajo, la tensión residual durante el procesamiento del equipo, la tensión térmica y la tensión de montaje. Entre ellos, el daño causado por la tensión residual representa la mayor proporción de la corrosión bajo tensión, representando alrededor del 80%. El estrés residual es inevitable en el proceso de procesamiento e instalación del equipo.

La tensión residual más común es la tensión residual de soldadura, la tensión residual provocada por el trabajo en frío y la flexión, y la tensión residual provocada por la tubería de expansión. Cuanto mayor es la tensión residual, más fácil es causar agrietamiento por corrosión bajo tensión.

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