Zvarové spoje, ohnuté prechodové časti a zovreté pevné časti vykurovacích rúr z nehrdzavejúcej ocele 316 si nevyhnutne zachovávajú zvyškové napätie v ťahu po spracovaní a tvarovaní. Keď zariadenie pracuje vo vysokých-teplotách, chloridoch-obsahujúcich alebo kyslých priemyselných médiách, väzbový efekt zvyškového napätia v ťahu a korozívneho prostredia ľahko vyvolá korózne praskanie pod napätím (SCC). Takéto trhliny zvyčajne pochádzajú z povrchových mikro-defektov a rýchlo sa rozširujú pozdĺž hraníc zŕn, čo nemožno zistiť konvenčnou vizuálnou kontrolou. Akonáhle trhliny preniknú do steny rúry, dôjde k úniku média, odstaveniu zariadenia a dokonca k bezpečnostným nehodám. Mnohí výrobcovia eliminujú iba časť zvyškového napätia prostredníctvom žíhania na zmiernenie napätia po zváraní, ale zložitou štruktúrou združených vykurovacích rúrok sa často nedá dosiahnuť integrálne tepelné spracovanie, čo vedie k tomu, že na miestnych povrchoch stále zostáva zvyškové ťahové napätie. Otryskávanie je efektívna technológia spevnenia povrchu, ktorá zavádza rovnomernú vrstvu zvyškového napätia v tlaku na povrchu nehrdzavejúcej ocele, kompenzuje škodlivé ťahové napätie, uzatvára povrchové mikrotrhliny a pasivačné defekty a výrazne zlepšuje schopnosť vykurovacích rúr odolávať koróznemu praskaniu. Preto je štandardizované ošetrenie brokovaním dôležitým doplnkovým procesom protikorózneho spevňovania zváraných a tvarovaných vykurovacích rúr, ktoré slúžia vo vysoko rizikových pracovných podmienkach SCC.
Brokovanie zabraňuje praskaniu koróziou pod napätím hlavne prostredníctvom štyroch ochranných mechanizmov. Po prvé, vysokorýchlostný tok brokov nepretržite naráža na povrch obrobku, aby vytvoril určitú hĺbku plastickej deformačnej vrstvy, pričom premieňa zvyškové napätie v ťahu na povrchu na stabilné zvyškové napätie v tlaku, čím sa zásadne eliminuje hnacia sila iniciácie trhlín spôsobených koróziou pod napätím. Po druhé, plastová extrúzia uzatvára drobné povrchové škrabance, chyby opracovania a mikrotrhliny v oblastiach ovplyvnených teplom zvaru-, čím blokuje invázne kanály chloridových iónov a iných korozívnych médií. Po tretie, hustá vrstva zjemnenia zŕn vytvorená povrchovou plastickou deformáciou zlepšuje kompaktnosť pasívneho filmu bohatého na chróm{5}}, zvyšuje kritický potenciál jamiek materiálu a oneskoruje iniciáciu lokálnych koróznych jamiek, ktoré sú vždy zdrojom SCC. Po štvrté, otryskávanie odstraňuje okoviny z povrchového zvárania, voľnú kontamináciu železom a nerovnomerný pasívny film, čím sa vytvára čistý a jednotný povrchový základ pre následnú pasiváciu morením alebo konverzné nátery. Na rozdiel od integrálneho tepelného spracovania môže brokovaním dosiahnuť miestne cielené spevnenie zvarov, ohnutých častí a namáhaných -oblastí bez obmedzenia celkovej veľkosti zostáv vykurovacích rúrok.
Táto štúdia predkladá štyri štandardizované implementačné špecifikácie pre zosilnenie ohrievacích rúrok z nehrdzavejúcej ocele 316 brokovaním. Najprv vyberte vhodné brokové materiály a klasifikujte intenzitu spevňovania podľa prevádzkového rizika korózie. Pre všeobecné pracovné podmienky s cirkulujúcou vodou s nízkym rizikom SCC použite broky z nehrdzavejúcej ocele s veľkosťou častíc 0,3 – 0,6 mm, aby ste vykonali ostrenie brokov s nízkou intenzitou, ktoré môže odstrániť povrchové znečisťujúce látky a vytvoriť tenké vrstvy tlakového napätia. Pri vysoko-chloridovom galvanickom pokovovaní, pobrežných a občasných vysokoteplotných-pracovných podmienkach s vysokým rizikom SCC použite keramické broky s vysokou-tvrdosťou s veľkosťou častíc 0,2 – 0,5 mm pre strednú-vysokú intenzitu brúsenia, aby ste zaistili, že hĺbka vrstvy zvyškového napätia v tlaku dosiahne aspoň 0,1 mm. Vyhnite sa používaniu brokov z uhlíkovej ocele, aby ste zabránili kontaminácii železným usadením na povrchu nehrdzavejúcej ocele, ktorá sa stane bodmi indukcie korózie v následných korozívnych médiách. Pred konštrukciou dôkladne preosiať častice, aby ste odstránili rozbité jemné úlomky, aby ste zabezpečili rovnomerný efekt peelingu.
Po druhé, optimalizujte parametre procesu peelingu, aby ste dosiahli plné zosilnenie pokrytia namáhaných-oblastí. Primerane ovládajte rýchlosť pohybu striekacej pištole, vstrekovací tlak a vzdialenosť výstrelu; uhol vstrekovania je udržiavaný v rozmedzí 75 stupňov až 90 stupňov kolmo na povrch rúrky, aby sa zaručila rovnomerná energia nárazu. Medzi kľúčové oblasti spevnenia patria zvarové švy, tepelne-ovplyvnené oblasti, za studena-ohýbané prechodové časti a polohy upínacích kontaktov; tieto oblasti sa podrobia 100 % plnému pokrytiu a vyžaduje sa, aby miera pokrytia dosiahla viac ako 98 %. Vyhnite sa nadmernej intenzite odlupovania, ktorá spôsobí nadmernú{10}}plastickú deformáciu, zdrsnenie povrchu a nové mikro{11}}defekty, čím sa zníži rovnomernosť následného pasívneho filmu. V prípade úzkych medzier medzi združenými vykurovacími trubicami použite malé -uhlové mikro-trysky, aby ste zaistili, že nebudú vynechané polohy mŕtvych{15}}uhlov.
Po tretie, implementujte post{0}}čistenie povrchu a spoločné pasivačné spevnenie. Po otryskaní odstráňte zvyškový prach, kovové úlomky a drobné čiastočky zapustené do povrchu pomocou ultrazvukového čistenia a vysokotlakového-oplachovania čistou vodou. Potom vykonajte jednotné morenie a pasiváciu, aby ste vytvorili hustý pasívny film bohatý na chróm na zušľachtenom povrchu, čím sa vytvorí kompozitný ochranný systém s vrstvou namáhania tlaku a pasívnym antikoróznym filmom. V prípade vyhrievacích rúrok s extrémne vysokým rizikom korózie použite brokovanie pomocou tesniacej úpravy na báze vzácnych zemín, aby ste ešte viac utesnili povrchové mikro-póry a zlepšili odolnosť voči chloridom. Je zakázané uskutočňovať mechanické leštenie po brokovaní, inak sa odstráni povrchová tlaková namáhaná vrstva a spevňujúci účinok zlyhá.
Po štvrté, zaveďte kontrolu kvality a systém kontroly dávkového procesu. Meraním röntgenového napätia zistite hodnotu povrchového tlakového zvyškového napätia a hĺbku tlakovej vrstvy napätia, aby ste sa uistili, že technické indikátory spĺňajú konštrukčné požiadavky na spevnenie. Skontrolujte mieru pokrytia povrchu a drsnosť ošúchaného obrobku, aby ste predišli miestnym chybám pod-prehĺbenia alebo nadmerného{4}}prehĺbenia. Náhodne odoberte vzorky obrobkov na test korózie v ohybe a test neutrálnej soľnej hmly, aby ste overili účinok zlepšenia na odolnosť proti korózii pod napätím. Počas dlhodobej-prevádzky v teréne sa zamerajte na pravidelnú detekciu defektov vírivými prúdmi pre brokované-ohýbané zvarové a ohnuté časti, aby ste mohli sledovať iniciáciu raných únavových a napäťových koróznych trhlín, a kombinujte elektrochemické testovanie na vyhodnotenie dlhodobej- stability povrchovej spevňujúcej vrstvy.
Údaje z terénnych testov ukazujú, že ohrievacie rúrky z nehrdzavejúcej ocele 316 brokované{0}}znižujú mieru zlyhania korózneho praskania na zváraných spojoch o viac ako 94 % a životnosť v-prostredí s vysokým-chloridom spojeným s napätím v ťahu sa v priemere predlžuje 2,3-krát. Záverom možno konštatovať, že vhodný výber materiálu výstrelu, úplná-optimalizácia parametrov pokrytia, čistenie po procese{8}} a kolaboratívne pasivačné ošetrenie, ako aj prísna kontrola kvality môžu vytvoriť stabilnú povrchovú vrstvu ochrany proti tlakovému napätiu. Technológia spevňovania povrchu brúsením zásadne eliminuje nebezpečenstvo zvyškového napätia v ťahu, výrazne zvyšuje odolnosť zváraných a tvarovaných vykurovacích rúrok proti koróznemu praskaniu a poskytuje spoľahlivú záruku povrchovej bezpečnosti pre vykurovacie rúrky z nehrdzavejúcej ocele 316 pri striedavom tepelnom namáhaní a priemyselných pracovných podmienkach s vysokou-koróziou.
