Il fallimento della perforazione per vaiolatura si riferisce a ioni alogeni, ioni radicali acidi e graffi di particelle solide che distruggono localmente la densa pellicola passiva di biossido di titanio sulle pareti interne ed esterne dei tubi di riscaldamento in titanio. Piccoli pozzi di corrosione dell'anodo si formano nelle posizioni danneggiate. All'interno dei pozzi viene generato un microambiente chiuso e occluso, gli ioni corrosivi si accumulano continuamente e l'acidità aumenta, il che accelera l'incisione profonda unidirezionale lungo la direzione dello spessore della parete del tubo. Alla fine, si verifica una perdita attraverso il-foro stenopeico della parete, mentre la maggior parte delle aree della superficie del tubo in titanio conserva ancora intatto lo strato di passivazione anti-corrosione. Questa corrosione localizzata è caratterizzata da un forte occultamento e da guasti improvvisi, essendo una delle forme di guasto più comuni delle tubazioni di riscaldamento a pressione in titanio in condizioni di lavoro chimiche contenenti cloro-.
1. Rottura passiva del film e meccanismo di espansione auto-della vaiolatura catalitica
Il titanio forma spontaneamente una pellicola protettiva compatta e inerte di TiO₂ in un mezzo neutro aerato per bloccare la corrosione elettrochimica. Gli ioni cloruro hanno una forte capacità di adsorbimento e penetrazione, che sostituisce gli elementi di ossigeno sul film passivo e distrugge la struttura protettiva in caso di microdifetti. La matrice di titanio esposta all'interno delle cavità funge da anodo e si dissolve continuamente; l'intera area passiva circostante funge da catodo per formare un anello di corrosione galvanica. I prodotti della corrosione si depositano sulle aperture dei pozzi per sigillare la cavità, determinando un elevato arricchimento di ioni alogeno e ioni idrogeno all'interno del pozzetto, formando un sistema di corrosione auto-accelerata. La corrosione si sviluppa verticalmente verso l'interno senza espansione laterale, quindi dopo la penetrazione sulla parete esterna compaiono solo piccoli fori di perdita. Diversamente dalla corrosione uniforme causata dall'erosione media complessiva, la corrosione per vaiolatura si concentra su piccoli punti discreti con un'efficienza di penetrazione estremamente elevata.
2. Posizioni tipiche soggette a danni da vaiolatura
Fondo delle tubazioni orizzontali dove sedimenti e precipitati salini si accumulano per l'immersione statica a lungo termine-;
Aree superficiali graffiate prodotte durante il trasporto, il sollevamento e la costruzione dell'assemblaggio della tubazione;
Cordoni di saldatura e zone-alterate dal calore con pellicola di ossido irregolare e difetti metallurgici;
Tubi ciechi e tratti morti con mezzo non-circolante che porta a una concentrazione continua di ioni;
Parti danneggiate dell'isolamento delle pareti esterne in cui l'acqua piovana e la condensa si accumulano formando un ambiente corrosivo locale.
3. Fattori fondamentali che inducono l'accelerazione del cedimento per vaiolatura
Il mezzo di trasporto contiene cloruro, bromuro e altri componenti corrosivi degli alogeni senza purificazione mediante filtrazione;
Le tubazioni saldate in titanio non sono dotate di decapaggio e passivazione post-saldatura per riparare la pellicola passiva danneggiata;
Le impurità dure nel fluido graffiano la parete del tubo e creano punti difettosi iniziali per l'innesco di cavità;
Lo spegnimento a lungo-termine senza drenaggio del liquido residuo provoca la precipitazione di sostanze corrosive che aderiscono alla parete interna;
La sovratemperatura locale intensifica la velocità di migrazione degli ioni e la reazione elettrochimica, accorciando notevolmente il ciclo di perforazione.
4. Misure tecniche di prevenzione e controllo-del collegamento completo
① Installare apparecchiature di filtraggio di precisione e addolcimento medio nella parte anteriore del sistema
Rimuovere gli ioni alogeni e le impurità solide per eliminare fondamentalmente le fonti che inducono vaiolatura.
② Effettuare un trattamento integrale di decapaggio, lucidatura e passivazione dopo la saldatura e l'installazione della tubazione
Ricostruisci un film passivo anti-vaiolatura uniforme e stabile sulla superficie del titanio.
③ Ottimizzare il layout del gradiente della tubazione e impostare porte di drenaggio di scarico regolari
Evitare un ristagno medio e la deposizione di sale nelle sezioni dei tubi-basse e-senza uscita.
④ Standardizzare le operazioni di sollevamento e costruzione per prevenire collisioni di oggetti duri e graffi sulla superficie
Ridurre i difetti meccanici che inducono facilmente la nucleazione dei solchi.
⑤ Organizzare l'ispezione periodica dello spessore delle pareti e il monitoraggio delle perdite per i principali segmenti vulnerabili dei tubi
Rileva in anticipo fosse poco profonde prima che si verifichino-perdite nella parete.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità di trattamento e funzionamento | Rischio di perforazione | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Mezzo contenente alogeni-non filtrati + nessuna passivazione post-saldatura + ritenzione di liquidi a lungo-termine | La perdita stenopeica si verifica durante il ciclo operativo a medio-termine | Aggiungere un dispositivo di purificazione medio e implementare il rinnovamento generale della passivazione |
| Intercettazione delle impurità medie + passivazione post-processazione standardizzata + manutenzione periodica dello spurgo | Limita efficacemente i danni del film passivo e l'espansione dei pozzi auto-catalitici | Specifiche di costruzione standard per tubazioni del processo di riscaldamento del titanio |
| Trattamento di super-passivazione potenziato + monitoraggio online degli ioni medi + rilevamento regolare dei difetti delle correnti parassite | Pericolo nascosto estremamente basso di perdite improvvise e arresti non pianificati | Schema preferito per il funzionamento a lungo-termine della rete di tubi di riscaldamento in titanio con sostanze chimiche corrosive |
Conclusione
La corrosione per vaiolatura dei tubi di riscaldamento in titanio viene innescata dalla rottura locale della pellicola passiva superficiale sotto l'erosione degli ioni alogeni, formando una cella di corrosione auto-catalitica chiusa che penetra nella parete del tubo per formare perdite stenopeiche. Le principali misure di prevenzione includono la purificazione del mezzo in entrata per ridurre i componenti corrosivi, il completamento del decapaggio e della passivazione per rinforzare lo strato protettivo di ossido, l'ottimizzazione del layout della tubazione per prevenire la deposizione del mezzo, l'evitare danni meccanici alla superficie del tubo e l'esecuzione di ispezioni di routine e manutenzione degli spurghi. La gestione a ciclo chiuso dell'intero-processo- della lavorazione della pipeline, del pretrattamento del mezzo e della manutenzione operativa quotidiana può eliminare perdite improvvise e incidenti di interruzione della produzione causati dalla perforazione dei tubi riscaldanti in titanio.
