Paineastioiden korroosion yleinen ilmiö

Kuten kaikki tietävät, sterilointilaite on suljettu paineastia, joka on yleensä valmistettu ruostumattomasta teräksestä tai hiiliteräksestä. Kiinassa on käytössä noin 2,3 miljoonaa paineastiaa, joista metallin korroosio on erityisen merkittävä tekijä. Se on tullut paineastioiden pitkäaikaisen vakaan toiminnan kannalta tärkeimmäksi esteeksi ja vikaantumistapaksi. Paineastiana sterilointilaitteen valmistusta, käyttöä, huoltoa ja tarkastusta ei voida sivuuttaa. Monimutkaisen korroosioilmiön ja -mekanismin vuoksi metallin korroosion muodot ja ominaisuudet vaihtelevat materiaalien, ympäristötekijöiden ja rasitustilojen vaikutuksesta. Seuraavaksi perehdytään useisiin yleisiin paineastioiden korroosioilmiöihin:

b

1. Kokonaiskorroosio (tunnetaan myös nimellä tasainen korroosio), joka on kemiallisen tai sähkökemiallisen korroosion aiheuttama ilmiö. Syövyttävä väliaine voi saavuttaa tasaisesti kaikki metallin pinnan osat, jolloin metallin koostumus ja rakenne ovat suhteellisen tasaiset ja koko metallipinta korrodoituu samalla nopeudella. Ruostumattomasta teräksestä valmistetuissa paineastioissa passivointikalvo voi korroosioalttiissa ympäristössä, jossa on alhainen pH-arvo, menettää suojaavan vaikutuksensa liukenemisen vuoksi, ja sitten tapahtuu kokonaisvaltainen korroosio. Olipa kyseessä sitten kemiallinen tai sähkökemiallinen korroosio, yhteisenä piirteenä on, että suojaavan passivointikalvon muodostaminen materiaalin pinnalle on vaikeaa korroosioprosessin aikana, ja korroosiotuotteet voivat liueta väliaineeseen tai muodostaa irtonaisen huokoisen oksidin, mikä voimistaa korroosioprosessia. Kokonaisvaltaisen korroosion haittoja ei voida aliarvioida: ensinnäkin se johtaa paineastian laakerielementin painealueen pienenemiseen, mikä voi aiheuttaa rei'itysvuotoja tai jopa repeämiä tai romua riittämättömän lujuuden vuoksi. Toiseksi, sähkökemiallisen kokonaisvaltaisen korroosion prosessissa esiintyy usein H+-pelkistysreaktiota, joka voi aiheuttaa materiaalin täyttymisen vedyllä ja johtaa vedyn haurastumiseen ja muihin ongelmiin, minkä vuoksi laitteet on vedytettävä hitsaushuollon aikana.
2. Pistekorroosio on paikallinen korroosioilmiö, joka alkaa metallin pinnalla ja laajenee sisäänpäin muodostaen pienen reiän muotoisen korroosiokuopan. Tietyssä ympäristössä metallin pinnalle voi ajan myötä ilmestyä yksittäisiä syövytettyjä reikiä tai kuoppia, ja nämä syövytetyt reiät kehittyvät edelleen syvyyteen ajan myötä. Vaikka metallin alkuperäinen painonpudotus voi olla pieni, paikallisen korroosion nopean nopeuden vuoksi laitteiden ja putkien seinämät usein rei'ittyvät, mikä johtaa äkillisiin onnettomuuksiin. Pistekorroosiota on vaikea tarkastaa, koska pistekorroosio on kooltaan pieni ja usein peittyy korroosiotuotteisiin, joten pistekorroosion astetta on vaikea mitata ja vertailla kvantitatiivisesti. Siksi pistekorroosiota voidaan pitää yhtenä tuhoisimmista ja salakavalimmista korroosiomuodoista.
3. Rakerajakorroosio on paikallinen korroosioilmiö, jota esiintyy raerajalla tai sen lähellä. Se johtuu pääasiassa raepinnan ja sisäisen kemiallisen koostumuksen välisestä erosta sekä raerajan epäpuhtauksista tai sisäisestä jännityksestä. Vaikka raerajakorroosio ei välttämättä ole makrotasolla ilmeistä, sen tapahtuessa materiaalin lujuus menetetään lähes välittömästi, mikä usein johtaa laitteen äkilliseen vikaantumiseen ilman varoitusta. Vakavammassa tapauksessa raerajakorroosio muuttuu helposti raerajaksi jännityskorroosiohalkeiluksi, josta tulee jännityskorroosiohalkeilun lähde.
4. Rakokorroosio on korroosioilmiö, jota esiintyy metallin pinnalle vieraiden esineiden tai rakenteellisten syiden vuoksi muodostuneissa kapeissa raoissa (leveys on yleensä 0,02–0,1 mm). Näiden rakojen on oltava riittävän kapeita, jotta neste voi virrata sisään ja pysähtyä, mikä luo olosuhteet raon korroosiolle. Käytännön sovelluksissa laippaliitokset, mutterien tiivistyspinnat, limiliitokset, läpihitsatut hitsaussaumat, halkeamat, pintahuokoset, puhdistamaton ja metallin pinnalle kerrostunut hitsauskuona, epäpuhtaudet jne. voivat muodostaa rakoja, jotka johtavat rakokorroosioon. Tämä paikallisen korroosion muoto on yleinen ja erittäin tuhoisa, ja se voi vahingoittaa mekaanisten liitosten eheyttä ja laitteiden tiiviyttä, mikä johtaa laitteiden vikaantumiseen ja jopa tuhoisiin onnettomuuksiin. Siksi rakokorroosion ehkäisy ja torjunta on erittäin tärkeää, ja laitteiden säännöllinen huolto ja puhdistus ovat tarpeen.
5. Jännityskorroosio muodostaa 49 % kaikkien säiliöiden kaikista korroosiotyypeistä. Sille on ominaista suuntajännityksen ja syövyttävän väliaineen synergistinen vaikutus, joka johtaa hauraaseen halkeiluun. Tällainen halkeama voi kehittyä paitsi raerajan suuntaisesti myös itse raerajan läpi. Halkeamien kehittyminen syvälle metallin sisäosaan johtaa metallirakenteen lujuuden merkittävään heikkenemiseen ja jopa metallilaitteiden äkilliseen ja varoittavaan vaurioitumiseen. Siksi jännityskorroosion aiheuttamalla halkeilulla (SCC) on äkillisen ja voimakkaan tuhoutumisen ominaisuuksia. Kun halkeama on muodostunut, sen laajenemisnopeus on erittäin nopea eikä ennen vikaantumista ole merkittävää varoitusta, mikä on erittäin haitallinen laitevaurion muoto.
6. Viimeinen yleinen korroosioilmiö on väsymiskorroosio, joka viittaa materiaalin pinnan asteittaiseen vaurioitumiseen, kunnes se halkeaa vaihtuvan jännityksen ja syövyttävän väliaineen yhteisvaikutuksesta. Korroosion ja materiaalin vaihtuvan venymän yhteisvaikutus lyhentää väsymishalkeamien alkamisaikaa ja sykliaikoja huomattavasti ja halkeamien etenemisnopeutta, mikä johtaa metallimateriaalien väsymisrajan huomattavaan pienenemiseen. Tämä ilmiö ei ainoastaan ​​kiihdytä laitteen paine-elementin ennenaikaista vikaantumista, vaan myös lyhentää väsymiskriteerien mukaisesti suunnitellun paineastian käyttöikää huomattavasti odotettua. Käytön aikana on toteutettava seuraavat toimenpiteet ruostumattomasta teräksestä valmistettujen paineastioiden väsymiskorroosion ja muiden korroosioilmiöiden estämiseksi: sterilointisäiliön, kuumavesisäiliön ja muiden laitteiden sisäpuoli on puhdistettava perusteellisesti 6 kuukauden välein; jos veden kovuus on korkea ja laitteita käytetään yli 8 tuntia päivässä, ne on puhdistettava 3 kuukauden välein.


Julkaisun aika: 19.11.2024