Hogyan definiálható a folyékony fém ridegség?

Ez egy romlási mechanizmus, amely hatással van az ipari berendezésekre, ha azok jelenlétében működnek folyadékok, amelyek olvadt fémeket tartalmazhatnak, és repedés formájában jelennek meg, amely megtámadja az ötvözeteket különleges.

Idézet (APA)

Candela Rocío Barbisan | augusztus 2022
Vegyészmérnök

Bizonyos ötvözeteket bizonyos alacsony olvadáspontú fémek, például cink, higany, kadmium, ólom, réz és ón befolyásolnak. Meg kell jegyezni, hogy ezeknek a fémeknek az érzékeny anyagokkal való érintkezésbe kerülésekor nagyon alacsony koncentrációja esetén repedés keletkezik, ami elősegíti a repedést. Ezek a fémek származhatnak a munkafolyadékból (az anyagon kívülről), vagy magából az anyagból, mint például az ólom esetében acél- ólommentes megmunkálás. Itt alapvető szerepe van hőfok, mivel a ridegség miatt előfordulhat fém Folyadékban nem csak a fém koncentrációja fontos, hanem a hőmérséklet is.

Anyagok és feltételek

Az API 571 szerint leginkább érintett anyagok a szénacélok, a rozsdamentes acélok és az alumíniumötvözetek. A NACE-vizsgálatok azonban nagyobb érzékenységet mutattak ki az alumíniumötvözetek esetében. És általános szabályként megemlíthető (bár vannak kivételek), hogy a következő kombinációk lehetnek kritikusak: sorozatok: 300 rozsdamentes acél cinkkel, rézötvözet higannyal, 400 ötvözet higannyal és alumíniumötvözet Higany.

Ha megnézzük a világ olaj- és gázüzemének történetét, találunk néhány katasztrófát, amit ez okozott fenyegetés. Történelmileg ez egy romlási mechanizmus, amely megtámadja a kriogén gázüzemeket, amikor folyékony higany kondenzálódik a technológiai gázból. 2004-ben Algériában egy robbanás 27 ember halálát okozta, és 74-en megsérültek egy hőcserélő meghibásodása miatt, mert a gázban folyékony higany volt jelen.

Az ilyen típusú (lemezes) hőcserélők jellemzően 5083 és 3003 sorozatú alumíniumötvözetekből készülnek, a belső lemezek (a 3003 ötvözetek) nem nagyon érzékenyek erre a károsodási mechanizmusra, azonban a hőcserélő külső szerkezetében a ridegség

Nos, honnan származik a higany? A gáz- és olajtermelő kutakban találhatunk higanyt, de alakjában is kimész vagy különböző részeként szerves vegyületek. A higany hármaspontja köztudottan -39°C, mivel az kitermelés A gáz mennyisége a hármaspont felett van, akkor folyékony vagy gáz halmazállapotú lesz.

Ezekben az esetekben a felületet védő védőréteg, az alumínium-oxid eltávolítása miatt történik. Ezt a réteget termikus és mechanikai igénybevétel vagy kopás hatására távolítják el. Az alumínium és ötvözetei elveszítik hajlékonyságát, amikor bizonyos folyékony fémek „nedvesek”, és feszültség hatására rideggé válnak.

Ennek a mechanizmusnak az a jellemzője, hogy összeolvadás következhet be, azaz amalgámok képződése. Amikor a fém érintkezésbe kerül az ötvözet felületével (a védőréteg eltávolítása után), lehetőleg hegesztési varratokban amalgámok képződnek, ami elveszíti az ötvözetet. kitartás mechanika bennük. Másrészt ezekben az amalgámokban korrózió léphet fel. Amikor nedvesség jelenlétében amalgám képződik, amalgámkorrózióról beszélünk, mivel a A fő különbség az összeolvadással szemben, hogy mivel vizet igényel, kisebb koncentrációban terjed higany.

Amikor az összeolvadás a szemcsehatárokon történik, majd a törés az alkalmazott vagy maradó feszültségek miatt folyékony fémrepedéssel van dolgunk. Ezekben az esetekben a víz jelenléte nem szükséges a mechanizmus létrejöttéhez.

Más mechanizmusoktól eltérően ez felgyorsul a repedés terjedése és a keletkezéséhez szükséges alacsony feszültségek szempontjából. és ismert, hogy a 0,1 µg/Nm3-es koncentráció is elegendő lehet az alumíniumötvözetek, pl. említett.