Как се определя крехкостта на течния метал?

Това е механизъм за влошаване, който засяга промишленото оборудване, когато работи в присъствието на течности, които могат да съдържат разтопени метали и се визуализират под формата на пукнатина, която атакува сплави специфичен.

Цитат (APA)

Кандела Росио Барбисан | авг. 2022
Инженер-химик

Някои сплави се влияят от определени метали с ниска точка на топене като цинк, живак, кадмий, олово, мед и калай. Трябва да се отбележи, че при много ниски концентрации на тези метали, които влизат в контакт с податлив материал, се генерира напукване, което насърчава пукнатината. Тези метали могат да идват или от работната течност (извън материала), или от самия материал, както в случая с оловото в стомана безоловна обработка. Тук основна роля играе температура, тъй като за възникване на крехкост поради метал В течността е важна не само концентрацията на метала, но и температурата.

Материали и условия

Най-засегнатите материали, определени от API 571, са въглеродни стомани, неръждаеми стомани и алуминиеви сплави. Проучванията на NACE обаче са открили по-висока чувствителност в алуминиевите сплави. И може да се спомене като общо правило (въпреки че има изключения), че следните комбинации могат да бъдат критични: серия 300 неръждаеми стомани с цинк, медни сплави с живак, 400 сплави с живак и алуминиеви сплави с Живак.

Ако погледнем историята на експлоатацията на нефт и газ в света, ще открием някои бедствия, причинени от това заплаха. Исторически, това е механизъм на влошаване, който атакува криогенните газови инсталации, когато течният живак кондензира от технологичния газ. През 2004 г. в Алжир експлозия причини смъртта на 27 души и 74 души бяха ранени поради повреда на топлообменник поради наличието на течен живак в неговия газ.

Обикновено топлообменниците от този тип (плочи) са проектирани с алуминиеви сплави от серии 5083 и 3003, плочите вътре (на 3003 сплави) не са много податливи на този механизъм на повреда, но във външната структура на топлообменника, крехкост

Е, откъде идва живакът? В газови и петролни кладенци можем да намерим живак, можем да го намерим и под формата на излизаш или като част от различни органични съединения. Известно е, че тройната точка на живака е -39°C, тъй като температурата на екстракция газ е над тройната точка, той ще бъде в течно или газообразно състояние.

В тези случаи това, което се случва, се дължи на премахването на защитния слой, който предпазва повърхността, алуминиев оксид. Този слой се отстранява чрез термично и механично натоварване или абразия. Алуминият и неговите сплави губят пластичност, когато са "мокри" от определени течни метали и, подложени на напрежение, са податливи на крехкост.

Характерното за този механизъм е, че може да настъпи амалгамация, тоест образуване на амалгами. Когато металът влезе в контакт с повърхността на сплавта (след като защитният слой е бил отстранен), амалгамите се образуват за предпочитане в заваръчните шевове, генерирайки загуба на издръжливост механика в тях. От друга страна, в тези амалгами може да възникне корозия. Когато амалгамата се образува в присъствието на влага, се казва, че съществува корозия на амалгамата, тъй като Основната разлика с амалгамирането е, че тъй като изисква вода, то се разпространява с по-ниски концентрации на живак.

Когато настъпи амалгамиране по границите на зърната, последвано от a счупване поради приложени или остатъчни напрежения, имаме работа с напукване на течен метал. В тези случаи не е необходимо наличието на вода, за да се задейства механизмът.

За разлика от други механизми, това се ускорява по отношение на разпространението на пукнатини и ниските напрежения, необходими за генерирането им. и е известно, че концентрации до 0,1 µg/Nm3 могат да бъдат достатъчни, за да причинят щети на алуминиеви сплави като напр. споменати.