Tokom hladnog savijanja, štancanja, zavarivanja i strojne obrade, grijaće cijevi od nehrđajućeg čelika 316 neizbježno zadržavaju zaostalo vlačno naprezanje unutar materijala. Kada su takve komponente uronjene u hlorid-koji sadrži-industrijski medij visoke temperature, zaostalo vlačno naprezanje djeluje zajedno s korozivnim ionima da izazove pucanje korozije pod naponom (SCC). Ovaj način kvara karakteriše skriveno pokretanje, brzo širenje pukotina i nema očiglednih upozorenja o plastičnoj deformaciji. Mikro-pukotine klijaju iz površinskih rupica, protežu se duž granica zrna ili transgranularno i na kraju dovode do iznenadnog pucanja cijevi i srednjeg curenja. Mnogi proizvođači obraćaju pažnju na preciznost dimenzija i kvalitet izgleda samo nakon formiranja, zanemarujući detekciju i eliminaciju zaostalih naprezanja. U okolinama koje sadrže -temperaturu soli-, područja koncentracije naprezanja se brzo razvijaju u SCC tačke kvara, uzrokujući česte sigurnosne nesreće i gubitke pri zaustavljanju proizvodnje. Stoga je efikasna kontrola zaostalog naprezanja neophodna kako bi se spriječilo pucanje korozije pod naponom i garantovala dugoročna-konstrukcijska sigurnost cijevi za grijanje.
Mehanizam nastanka korozionih prslina izazvanih hloridom- leži u sinergističkom efektu vlačnog naprezanja i elektrohemijske korozije. Joni klorida razbijaju integritet površinskog pasivnog filma bogatog hromom-, formirajući lokalne anodne jame za otapanje. Preostalo vlačno naprezanje se koncentriše na vrhu udubljenja, kontinuirano otvarajući sitne pukotine i ometajući samo-popravku pasivnog filma. Svježi metal unutar pukotina stalno se anodno otapa, tjerajući pukotine da se postepeno šire. Hladno obrađene cijevi za grijanje imaju veće zaostalo vlačno naprezanje, što značajno smanjuje kritičnu koncentraciju klorida i temperaturni prag za SCC. Zone -zahvaćene toplinom zavarivanja su također tipične regije{10}} visokog rizika, gdje neujednačeni termički ciklusi dovode do ozbiljnog nakupljanja napona i osjetljivosti materijala, što dodatno ubrzava nastanak pukotina.
Ovo istraživanje predlaže četiri sistematske tehničke mjere za obuzdavanje SCC-a: žarenje za smanjenje zaostalog naprezanja, optimizirani parametri hladnog oblikovanja, ojačanje površinskog tlačnog naprezanja i izolacija lokaliziranog rizika od korozije.
Prvo, za hladno-savijene, zavarene i tankosjedne cijevi za grijanje-prihvaćeno je žarenje pri niskim temperaturama za ublažavanje naprezanja. Radni predmeti se zagrevaju na 250-350 stepeni i drže 60-120 minuta pre sporog hlađenja peći. Ovaj proces može osloboditi većinu zaostalih zateznih naprezanja prilikom obrade i zavarivanja bez promjene mehaničkih svojstava i otpornosti na koroziju nehrđajućeg čelika 316. Za komponente sa složenom deformacijom prilikom formiranja, tretman žarenjem rastvorom na 1050 stepeni može u potpunosti eliminisati naprezanje i osetljivost zavarivanja, što je pogodno za teške uslove rada sa visoko-temperaturom hlorida.
Drugo, procesi hladnog oblikovanja su optimizirani za smanjenje početnih nivoa naprezanja. Minimalni radijus savijanja ne smije biti manji od trostrukog vanjskog promjera cijevi kako bi se izbjeglo prekomjerno vlačno naprezanje na površini vanjskog luka. Više-postupno savijanje zamjenjuje jedno-oštru formu radi disperzije raspodjele naprezanja i sprječavanja lokalne koncentracije naprezanja. Zavarivanje koristi segmentirano zavarivanje sa malim unosom topline sa prisilnim brzim hlađenjem, što sužava zonu zahvaćenu visokim-toplinim{6}}naponom i izbjegava superpoziciju termičkog naprezanja i formiranje zaostalog naprezanja.
Treće, tretman površinskim udarnim glačanjem se primjenjuje za pretvaranje površinskog vlačnog naprezanja u ujednačeno tlačno naprezanje. Brze{1}}sitne čelične sačme bombardiraju vanjski zid cijevi, formirajući gust plastični deformacijski sloj. Površinsko tlačno naprezanje može efikasno ograničiti otvaranje i širenje vrhova mikro-prslina, u osnovi prekidajući neophodan vlačni uslov za SCC. Ova tehnologija je posebno pogodna za dijelove savijanja, zavarene šavove i druge-visokorizične položaje koncentracije naprezanja.
Četvrto, kontrola parametara okoline smanjuje pokretačku snagu SCC-a. Prikladno snizite radnu temperaturu medija i izbjegavajte-dugotrajni servis iznad 60 stepeni u okruženjima sa visokim{3}}kloridima. Redovno prečišćavanje smanjuje koncentraciju jona klorida u cirkulirajućoj tekućini, sprječavajući lokalno obogaćivanje jonima ispod naslaga sedimenta. Pojačana površinska pasivizacija zgušnjava zaštitni film kako bi se odgodilo inicijacija udubljenja u područjima koncentracije naprezanja.
Ubrzani SCC simulacijski testovi pokazuju da grijaće cijevi nakon otpuštanja naprezanja i tretmana mlaznim obrađivanjem nemaju širenje pukotina nakon hiljada sati testiranja uranjanjem hloridom na visoke -temperature. Nasuprot tome, neobrađeni hladno-oblikovani uzorci stvaraju prodorne naponske pukotine u kratkom ispitnom periodu. Podaci industrijske primjene potvrđuju da standardizirane mjere kontrole naprezanja smanjuju stopu kvara SCC cijevi za grijanje za više od 77%. U zaključku, eliminisanje zaostalih zateznih naprezanja, optimizacija procesa formiranja i zavarivanja, uvođenje površinskog tlačnog naprezanja i poboljšanje uslova radnog medijuma mogu efikasno sprečiti koroziono pucanje izazvano hloridom-. Ove-mjere kontrole cijelog procesa blokiraju sinergijski put kvara naprezanja i korozije, uvelike poboljšavajući životni vijek 316 cijevi za grijanje od nehrđajućeg čelika u teškim industrijskim okruženjima.
