ترک برداشتن ناشی از خوردگی تنشی SCC فولاد کربنی در محیط آمونیاک
خوردگی تنشی آمونیاک علاوه بر فولاد کربنی، در مس، روی و آلیاژهای مس هم رخ می دهد. در کاربرد واشرها، Bearings و رینگ های پیستون پمپ ها و کمپرسورهایی که در محیط آمونیاک کار می کنند، باید کنش، آمونیاک با مصالح فوق را در نظر گرفت. اما چون به علت های اقتصادی، ظروف نگهداری آمونیاک مایع تحت فشار یا فوق سرد، از فولادهای کربنی ساخته می شوند، مقوله ترک خوردگی تنشی فولادهای کربنی، در محیط آمونیاک مایع، از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است.
عدم توجه به مکانیزم و د لایل این نوع خوردگی، می تواند سبب حوادث فاجعه بار شود. در عین حال با کنترل چند مقوله ساده، مخازن فولاد کربنی، برای زمان های طو لانی و گاهی بیش از 10 سال به خوبی بهره برداری شده اند.
تأثیر دما بر SCC فولاد کربنی در محیط آمونیاک
دمای اتاق
در دمای معمولی اگر آلودگی اکسیژنی در سیستم نباشد، SCC رخ نخواهد داد. اثر ناخالصی اکسیژن در فضای بالای مخزن که حاوی بخار آمونیاک است و آمونیاک در سطح فلز کندانس می شود، بسیار زیاد است. اگر میزان آب کمتر از 500ppm تا 1000 باشد، حتی با مقدار ناچیزی از اکسیژن (کمتر از ppm 0/5) نیز، احتمال ایجاد ترک وجود دارد.
دمای 33-
اصولاً در دمای پایین احتمال ایجاد ترک کمتر می شود. اگر میزان اکسیژن از 0/5 تا 1 و آب کمتر از ppm 100 پی پی ام باشد احتمال ایجاد ترک های ریز, وجود دارد، در حالتی که میزان اکسیژن از 6-10 و آب کمتر از ppm 100 باشد ترک های بزرگ تر رخ می دهد. بدترین حالت در این دما، مربوط به وقتی است که اکسیژن بیش از 10 و آب کمتر از 50ppm شود.
اثر جوشکاری بر SCC فولاد کربنی در محیط آمونیاک مایع
طور کلی جوشکاری اثر نامناسبی بر SCC دارد. پس از جوشکاری، احتمال افزایش سختی، فلز جوش Metal Weld و ناحیه تحت تأثیر حرارت HAZ وجود دارد. مطالعات نشان می دهد که منطقه HAZ در جوش های ذوبی نسبت به فلز جوش دارای تنش پسماند و سختری بیشتری است. ترک ها در جوش و ناحیه تحت تأثیر حرارت سخت شده و دارای تنش پسماند، جمع می کنند.
پیش گرمایی و تنش زدایی نقش زیادی در رفع سختی این نواحی دارد و از حساسیت به ترک می کاهد. توصیه می شود که تمام جوش های اتصال Head به Shell و جوش های طولی صد در صد پرتوگرافی شود. پس از تنش زدایی نیز توصیه می شود که جوش هایHead به Shell به ازای هر 1/5 متر طول، حداقل 15 سانتی متر، پرتوگرافی شود.
بازرسی
برنامه مداوم بازرسی، می تواند ترک ها را در مراحل اولیه شناسایی و از حوادث فاجعه بار جلوگیری کند. بازرسی چشمی و غیر مخرب مناسب، از سطح داخلی مخازن بهترین روش کشف ترک های احتمالی، حتی در مقیاس بسیار کوچک است. اما در عین حال بازررسی داخلی، خطر ورود اکسیزن به سیسیتم را افزایش می دهد.
در برنامه بازرسی باید توجه خاصی به تکنیک های خروج هوا از مخزن در زمان شروع بهره برداری شود. به د لایل فوق بازرسی از خارج مخزن، گرچه از لحاظ اطمینان و دقت، قابل مقایسه به بازرسی داخلی نیست، اما اهمیت زیادی کسب کرده است. مناسبترین روش آزمایش غیر مخرب در تشخیص ترک عبارتند از بازرسی چشمی، روش پودرهای مغناطیسی، مایع نافذ فلورسانس و التراسونیک با پروب زاویه دار، برنامه متناوب و منظم بازرسی اهمیت دارد.
راه حل هایی برای به حداقل رساندن احتمال وقوع ترک خوردگی تنشی در محیط آمونیاک مایع