Fenômeno comum de corrosão de vasos de pressão

Como todos sabem, o esterilizador é um vaso de pressão fechado, geralmente feito de aço inoxidável ou aço carbono. Na China, existem cerca de 2,3 milhões de vasos de pressão em serviço, entre os quais a corrosão metálica é particularmente proeminente, tornando-se o principal obstáculo e modo de falha que afeta a operação estável a longo prazo dos vasos de pressão. Como um tipo de vaso de pressão, a fabricação, o uso, a manutenção e a inspeção do esterilizador não podem ser ignorados. Devido ao complexo fenômeno e mecanismo de corrosão, as formas e características da corrosão metálica são diferentes sob a influência de materiais, fatores ambientais e estados de tensão. A seguir, vamos nos aprofundar em vários fenômenos comuns de corrosão em vasos de pressão:

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1. Corrosão abrangente (também conhecida como corrosão uniforme), que é um fenômeno causado por corrosão química ou eletroquímica. O meio corrosivo pode atingir todas as partes da superfície metálica uniformemente, de modo que a composição e a organização do metal são condições relativamente uniformes, toda a superfície metálica é corroída a uma taxa semelhante. Para vasos de pressão de aço inoxidável, em um ambiente corrosivo com baixo valor de pH, a película de passivação pode perder seu efeito protetor devido à dissolução, ocorrendo então a corrosão abrangente. Seja uma corrosão abrangente causada por corrosão química ou eletroquímica, a característica comum é que é difícil formar uma película protetora de passivação na superfície do material durante o processo de corrosão, e os produtos de corrosão podem se dissolver no meio ou formar um óxido poroso solto, o que intensifica o processo de corrosão. Os danos da corrosão abrangente não podem ser subestimados: primeiro, levará a uma redução na área de pressão do elemento de apoio do vaso de pressão, o que pode causar vazamento de perfuração ou até mesmo ruptura ou sucata devido à resistência insuficiente; Em segundo lugar, no processo de corrosão eletroquímica abrangente, a reação de redução de H+ é frequentemente acompanhada, o que pode fazer com que o material fique cheio de hidrogênio e, então, levar à fragilidade por hidrogênio e outros problemas, o que também é a razão pela qual o equipamento precisa ser desidrogenado durante a manutenção da soldagem.
2. A corrosão por pites é um fenômeno de corrosão localizada que se inicia na superfície do metal e se expande internamente, formando um pequeno orifício em forma de pite. Em um ambiente específico, após um período, podem surgir furos individuais ou pites na superfície do metal, e esses furos continuarão a se desenvolver em profundidade ao longo do tempo. Embora a perda inicial de peso do metal possa ser pequena, devido à rápida taxa de corrosão localizada, equipamentos e paredes de tubulações são frequentemente perfurados, resultando em acidentes repentinos. A inspeção da corrosão por pites é difícil porque o orifício de pites é pequeno e frequentemente coberto por produtos de corrosão, dificultando a medição e a comparação quantitativa do grau de pites. Portanto, a corrosão por pites pode ser considerada uma das formas de corrosão mais destrutivas e insidiosas.
3. A corrosão intergranular é um fenômeno de corrosão local que ocorre ao longo ou próximo ao contorno de grão, principalmente devido à diferença entre a superfície do grão e a composição química interna, bem como à existência de impurezas no contorno de grão ou tensões internas. Embora a corrosão intergranular possa não ser óbvia em nível macro, uma vez que ocorre, a resistência do material é perdida quase instantaneamente, muitas vezes levando à falha repentina do equipamento sem aviso prévio. Mais grave, a corrosão intergranular é facilmente transformada em corrosão sob tensão intergranular, que se torna a fonte de corrosão sob tensão.
4. A corrosão por frestas é o fenômeno de corrosão que ocorre em frestas estreitas (largura geralmente entre 0,02-0,1 mm) formadas na superfície metálica devido a corpos estranhos ou razões estruturais. Essas frestas precisam ser estreitas o suficiente para permitir que o fluido flua e pare, proporcionando assim as condições para a corrosão da fresta. Em aplicações práticas, juntas de flange, superfícies de compactação de porcas, juntas sobrepostas, cordões de solda não soldados, trincas, poros superficiais, escória de soldagem não limpa e depositada na superfície metálica da carepa, impurezas, etc., podem constituir frestas, resultando em corrosão por frestas. Essa forma de corrosão localizada é comum e altamente destrutiva, podendo danificar a integridade das conexões mecânicas e a estanqueidade dos equipamentos, levando à falha do equipamento e até mesmo a acidentes destrutivos. Portanto, a prevenção e o controle da corrosão por frestas são muito importantes, sendo necessária a manutenção e a limpeza regulares dos equipamentos.
5. A corrosão sob tensão representa 49% do total de tipos de corrosão em todos os contêineres, sendo caracterizada pelo efeito sinérgico da tensão direcional e do meio corrosivo, resultando em fissuras frágeis. Esse tipo de fissura pode se desenvolver não apenas ao longo do contorno do grão, mas também através do próprio grão. Com o desenvolvimento profundo de fissuras no interior do metal, isso levará a uma redução significativa na resistência da estrutura metálica, podendo até mesmo danificar o equipamento metálico repentinamente e sem aviso prévio. Portanto, a fissuração induzida por corrosão sob tensão (CSC) tem as características de ser súbita e fortemente destrutiva. Uma vez formada, a fissura se expande muito rapidamente e não há aviso prévio significativo antes da falha, o que é uma forma muito prejudicial de falha do equipamento.
6. O último fenômeno de corrosão comum é a corrosão por fadiga, que se refere ao processo de dano gradual à superfície do material até a ruptura sob a ação combinada de tensões alternadas e meio corrosivo. O efeito combinado da corrosão e da deformação alternada do material faz com que o tempo de iniciação e os tempos de ciclo das trincas por fadiga sejam significativamente encurtados, e a velocidade de propagação das trincas aumente, o que resulta em uma redução significativa no limite de fadiga dos materiais metálicos. Esse fenômeno não apenas acelera a falha precoce do elemento de pressão do equipamento, mas também torna a vida útil do vaso de pressão projetado de acordo com os critérios de fadiga muito menor do que o esperado. Durante o uso, a fim de prevenir vários fenômenos de corrosão, como a corrosão por fadiga de vasos de pressão de aço inoxidável, as seguintes medidas devem ser tomadas: a cada 6 meses, limpar completamente o interior do tanque de esterilização, tanque de água quente e outros equipamentos; se a dureza da água for alta e o equipamento for usado por mais de 8 horas por dia, ele será limpo a cada 3 meses.


Horário da publicação: 19/11/2024