Kā tiek definēta šķidrā metāla trauslums?

Tas ir nolietošanās mehānisms, kas ietekmē rūpnieciskās iekārtas, kad tās darbojas klātbūtnē šķidrumi, kas var saturēt kausētus metālus un tiek vizualizēti plaisas veidā, kas uzbrūk sakausējumiem specifisks.

Citāts (APA)

Candela Rocío Barbisan | augusts 2022
Ķīmijas inženieris

Dažus sakausējumus ietekmē daži metāli ar zemu kušanas temperatūru, piemēram, cinks, dzīvsudrabs, kadmijs, svins, varš un alva. Jāņem vērā, ka ļoti zemā šo metālu koncentrācijā, nonākot saskarē ar jutīgu materiālu, rodas plaisāšana, kas veicina plaisu veidošanos. Šie metāli var būt vai nu no darba šķidruma (ārpus materiāla), vai no paša materiāla, piemēram, svina gadījumā tērauda bezsvina apstrāde. Šeit galvenā loma ir temperatūra, jo trauslumam var rasties sakarā ar metāls Šķidrumā svarīga ir ne tikai metāla koncentrācija, bet arī temperatūra.

Materiāli un nosacījumi

Visvairāk ietekmētie materiāli, ko definē API 571, ir oglekļa tērauds, nerūsējošais tērauds un alumīnija sakausējumi. Tomēr NACE pētījumos ir atklāta lielāka jutība pret alumīnija sakausējumiem. Un var minēt, kā vispārējs noteikums (lai gan ir izņēmumi), ka šādas kombinācijas var būt kritiskas: sērijas: 300 nerūsējošie tēraudi ar cinku, vara sakausējumi ar dzīvsudrabu, 400 sakausējumi ar dzīvsudrabu un alumīnija sakausējumi ar Merkurs.

Ja paskatāmies uz naftas un gāzes darbības vēsturi pasaulē, mēs atklāsim dažas tā izraisītas katastrofas draudi. Vēsturiski tas ir nolietošanās mehānisms, kas uzbrūk kriogēnās gāzes iekārtām, kad no procesa gāzes kondensējas šķidrais dzīvsudrabs. 2004. gadā Alžīrijā sprādzienā gāja bojā 27 cilvēki un 74 cilvēki tika ievainoti siltummaiņa kļūmes dēļ, jo tā gāzē bija šķidrs dzīvsudrabs.

Parasti šāda veida siltummaiņi (plāksnes) ir konstruēti ar 5083 un 3003 sērijas alumīnija sakausējumiem, plātnes iekšpusē (no 3003 sakausējumi) nav īpaši jutīgi pret šo bojājumu mehānismu, tomēr siltummaiņa ārējā struktūrā trauslumu

Nu, no kurienes nāk dzīvsudrabs? Gāzes un naftas ieguves urbumos mēs varam atrast dzīvsudrabu, mēs to varam atrast arī tā veidā tu ej ārā vai kā daļa no dažādām organiskie savienojumi. Ir zināms, ka dzīvsudraba trīskāršais punkts ir -39°C, kopš temperatūras ieguve gāze ir virs trīskāršā punkta, tā būs šķidrā vai gāzveida stāvoklī.

Šādos gadījumos notiek tā, ka tiek noņemts aizsargslānis, kas aizsargā virsmu, alumīnija oksīds. Šo slāni noņem termiskā un mehāniskā spriedze vai noberšanās. Alumīnijs un tā sakausējumi zaudē elastību, kad tos "slapina" daži šķidrie metāli, un, saskaroties ar stresu, tie ir jutīgi pret trauslumu.

Šī mehānisma iezīme ir tāda, ka var notikt saplūšana, tas ir, amalgamu veidošanās. Kad metāls nonāk saskarē ar sakausējuma virsmu (kad aizsargslānis ir noņemts), amalgamas veidojas vēlams metinātās šuvēs, radot zudumu. izturība mehānika tajos. No otras puses, šajās amalgamās var rasties korozija. Kad amalgama veidojas mitruma klātbūtnē, tiek uzskatīts, ka pastāv amalgamas korozija, jo Galvenā atšķirība no apvienošanas ir tā, ka, tā kā tai ir nepieciešams ūdens, tas izplatās ar zemāku koncentrāciju dzīvsudrabs.

Kad graudu robežās notiek saplūšana, kam seko a lūzums pielikto vai atlikušo spriegumu dēļ mums ir darīšana ar šķidro metālu plaisāšanu. Šajos gadījumos ūdens klātbūtne nav nepieciešama, lai radītu mehānismu.

Atšķirībā no citiem mehānismiem tas tiek paātrināts plaisu izplatīšanās un zemo spriegumu ziņā, kas nepieciešami to radīšanai. un ir zināms, ka tik zema koncentrācija kā 0,1 µg/Nm3 var būt pietiekama, lai izraisītu alumīnija sakausējumu bojājumus, piemēram, minēts.