Tytanowe grzałki zanurzeniowe są powszechnie wybierane do kąpieli procesowych zawierających chlorek-ze względu na niezawodną ogólną odporność na korozję. Jednakże mikroskopijna porowatość i małe puste przestrzenie powstałe podczas spawania mogą uwięzić ciecz bogatą w chlorek, gdy zbiornik się napełnia. Uwięziony roztwór nie może być odświeżany masowym płynem krążącym podczas pracy. Podwyższona temperatura robocza przyspiesza parowanie wody wewnątrz tych mikro-pustych przestrzeni, koncentrując jony chlorkowe do agresywnych poziomów i inicjując korozję szczelinową wewnątrz uszkodzeń spoin.
Inicjacja korozji polega na trwałym uwięzieniu cieczy w niedoskonałościach spawania. Otwarte mikro-pory w szwach spawalniczych wciągają ciecz procesową na zasadzie działania kapilarnego. Po częściowym uszczelnieniu przez pasywny wzrost tlenku, wewnętrzna wymiana płynów zatrzymuje się. Ciągłe ogrzewanie usuwa cząsteczki wody, podnosząc stężenie chlorków znacznie powyżej zmierzonej wartości objętościowej. Wysokie poziomy chlorków zakłócają stabilność pasywnej warstwy dwutlenku tytanu na granicach pustych przestrzeni, tworząc trwałe miejsca korozji, które powoli rozszerzają się do metalu nieszlachetnego.
Ta degradacja pozostaje ukryta przez dłuższe cykle operacyjne. Zewnętrzne powierzchnie spoin mogą wyglądać na gładkie i całkowicie pasywowane. Korozja postępuje do wewnątrz z podpowierzchniowych pustek bez widocznego ostrzeżenia powierzchniowego. Zanim pojawi się wyciek płynu, nastąpiła już znaczna wewnętrzna utrata materiału. Analiza-pierwotnych przyczyn często pomija porowatość spawania jako źródło i zamiast tego obwinia ogólne stężenie chlorku w kąpieli.
Kontrole produkcji i inspekcji zmniejszają ryzyko awarii. Wymagaj pełnej-nieniszczącej kontroli spoin, aby wyeliminować porowatość otwartej powierzchni podczas produkcji. Zastosuj pasywację-po spawaniu, aby uszczelnić mikro-otwory. W przypadku świeżo spawanych zespołów należy unikać długotrwałego zanurzenia statycznego. Zaplanuj okresową kontrolę penetrantu barwnika szwów spawalniczych grzejników stosowanych w instalacjach o wysokiej zawartości-chlorków.
Typ grzejnika Porowatość spoiny Chlorkowa szczelina Ryzyko korozji Mechanizm degradacji rdzenia-Wczesny etap Funkcja diagnostyczna Kluczowy środek łagodzący Środek inżynieryjny
Tytan Średni-Wysoki Kapilarne wyłapywanie roztworu chlorku wewnątrz mikro-porów spoiny powoduje powstawanie skoncentrowanych środowisk szczelinowych i rozpadu warstwy pasywnej Zewnętrznie gładki szew spawalniczy; korozja podpowierzchniowa niewidoczna wizualnie kontrola spoin NDT + pasywacja-spoin + okresowa kontrola spoin
Stal nierdzewna 316L Wysokie stężenie chlorków w pustkach spawalniczych szybko powoduje wżery i pęknięcia korozyjne naprężeniowe Widoczna rdza lub wżery wzdłuż linii spawania Unikaj stosowania w kąpielach procesowych o wysokiej-chlorku
Topiony kwarc Nieistotny Brak metalicznej spoiny; chlorek nie atakuje chemicznie krzemionki w normalnej temperaturze. Niewielkie plamy powierzchniowe po długim użytkowaniu. W razie potrzeby standardowe czyszczenie kwasem
PFA-Konstrukcja polimerowa z płaszczem Negligible eliminuje metalowe szczeliny spawalnicze; chlorek nie powoduje degradacji fluoropolimeru. Stabilna powierzchnia płaszcza, bez miejscowego ataku. Konwencjonalna, planowana kontrola
Podsumowując, mikroskopijna porowatość spawania tworzy ukryte środowiska szczelinowe ze stężonym chlorkiem dla tytanowych podgrzewaczy zanurzeniowych. Dopuszczalne zawartości chlorków w masie nie wykluczają korozji podpowierzchniowej w obrębie wad spoin. Dokładna kontrola produkcji i-obróbka końcowa to istotne kontrole zapobiegawcze.
