Kako je definirana tekoča kovinska krhkost?

To je mehanizem kvarjenja, ki vpliva na industrijsko opremo, kadar ta deluje v prisotnosti tekočine, ki lahko vsebujejo staljene kovine in se vizualizira v obliki razpoke, ki napada zlitine specifična.

Citat (APA)

Candela Rocío Barbisan | avg. 2022
Kemijski inženir

Nekatere kovine z nizkim tališčem, kot so cink, živo srebro, kadmij, svinec, baker in kositer, vplivajo na nekatere zlitine. Upoštevati je treba, da pri zelo nizkih koncentracijah teh kovin, ki pridejo v stik z občutljivim materialom, nastanejo razpoke, ki spodbujajo razpoko. Te kovine lahko izvirajo iz delovne tekočine (zunaj materiala) ali iz materiala samega, kot v primeru svinca v jeklo obdelava brez svinca. Tu igra temeljno vlogo temperaturo, saj da do krhkosti pride zaradi kovina Pri tekočini ni pomembna samo koncentracija kovine, ampak tudi temperatura.

Materiali in pogoji

Najbolj prizadeti materiali, opredeljeni z API 571, so ogljikova jekla, nerjavna jekla in aluminijeve zlitine. Vendar so študije NACE odkrile večjo občutljivost pri aluminijevih zlitinah. Kot splošno pravilo (čeprav obstajajo izjeme) lahko omenimo, da so naslednje kombinacije lahko kritične: 300 nerjavnih jekel s cinkom, bakrovih zlitin z živim srebrom, 400 zlitin z živim srebrom in aluminijevih zlitin z Merkur.

Če pogledamo zgodovino delovanja nafte in plina v svetu, bomo našli nekaj katastrof, ki jih je to povzročilo grožnja. Zgodovinsko gledano gre za mehanizem poslabšanja, ki napada kriogene plinarne, ko tekoče živo srebro kondenzira iz procesnega plina. Leta 2004 je v Alžiriji eksplozija povzročila smrt 27 ljudi, 74 ljudi pa je bilo poškodovanih zaradi okvare izmenjevalnika toplote zaradi prisotnosti tekočega živega srebra v njegovem plinu.

Običajno so toplotni izmenjevalniki te vrste (plošča) zasnovani iz aluminijevih zlitin serije 5083 in 3003, plošče v notranjosti (iz 3003 zlitine) niso zelo dovzetni za ta mehanizem poškodb, vendar v zunanji strukturi izmenjevalnika krhkost

No, od kod prihaja živo srebro? V vrtinah za pridobivanje plina in nafte najdemo živo srebro, najdemo ga tudi v obliki greš ven ali kot del različnih organske spojine. Znano je, da je trojna točka živega srebra -39 °C, saj je temperatura ekstrakcija plina nad trojno točko, bo v tekočem ali plinastem stanju.

V teh primerih je to posledica odstranitve zaščitne plasti, ki ščiti površino, aluminijevega oksida. Ta plast se odstrani s toplotno in mehansko obremenitvijo ali abrazijo. Aluminij in njegove zlitine izgubijo duktilnost, ko so "mokri" z nekaterimi tekočimi kovinami in so pod obremenitvijo dovzetni za krhkost.

Značilnost tega mehanizma je, da lahko pride do amalgamacije, torej do nastanka amalgamov. Ko kovina pride v stik s površino zlitine (ko je bila zaščitna plast odstranjena), nastanejo amalgami, po možnosti v zvarih, kar povzroči izgubo vzdržljivost mehaniki v njih. Po drugi strani pa lahko v teh amalgamih pride do korozije. Ko amalgam nastane v prisotnosti vlage, naj bi obstajala amalgamska korozija, saj Glavna razlika z amalgamacijo je, da se razmnožuje z nižjimi koncentracijami, saj potrebuje vodo. živo srebro.

Ko pride do amalgamacije na mejah zrn, sledi a zlom zaradi nanesenih ali zaostalih napetosti imamo opravka s pokanjem tekoče kovine. V teh primerih prisotnost vode ni potrebna za sprožitev mehanizma.

Za razliko od drugih mehanizmov je to pospešeno v smislu širjenja razpok in nizkih napetosti, potrebnih za njihov nastanek. in znano je, da lahko koncentracije tako nizke kot 0,1 µg/Nm3 zadoščajo za poškodbe aluminijevih zlitin, kot je npr. omenjeno.