避免灾难

应力腐蚀开裂的危害

想象一下,在你的一个地点参加紧急呼叫,却发现建筑物被洪水淹没,一个关键部件部分破裂——甚至完全分离——在洪水现场。

马上,你就会假设这个部分失败了——在某种程度上,它确实失败了。

然而,失效机制——材料是如何失效的以及为什么会达到这种状态——可能并不是那么黑白分明。如果您曾经有过这样的不幸经历:由于部件故障,您的某个安装发生了灾难性的错误,那么应力腐蚀开裂可能就是罪魁祸首。

达伦由达伦·韦斯特伍德
集团质量经理
起重机建筑服务和公用事业

发生应力腐蚀开裂需要三个因素:易受影响的材料,暴露在一定程度的施加应力和加热系统内的腐蚀性物质(如物质或液体),导致材料内部形成裂纹。

好分支裂纹在材料内部的细分支开裂的例子,这是应力腐蚀开裂的指示。

疲劳辉纹当材料失效时,会出现疲劳条纹,这与应力腐蚀开裂有明显的不同。

起初,这些裂缝非常小,只有在显微镜下才能看到,称为分支裂缝。

当该部件随后被置于进一步的应力下,材料不能应付额外的负载和材料失效,通常是突然和灾难性的,然而,这种类型的失效并不等同于一个部件被制造到低质量标准。相反,它通常是由在系统中使用的与管道和配件不相容的添加剂引起的。

冶金学家可以通过材料内部引起的不同模式来识别不同的失效机制。例如,一个材料的疲劳失效会有一个带有疲劳条纹的翻盖模式,这表明疲劳的循环性质,并产生一个明显不同于由应力腐蚀开裂引起的细分支裂纹。

金属的坦克

通常,这种类型的故障发生在铜和铜合金(黄铜和青铜)阀门上,因为这些材料容易被腐蚀。每个将两个部分连接在一起的装置都会受到一定的应力,所以要创造应力腐蚀开裂的完美条件所需要的是腐蚀性物质。在许多应力腐蚀开裂的案例中,最常用的系统添加剂之一是过氧化银。

近年来,随着不锈钢管道的应用越来越广泛,这种添加剂在系统消毒中的应用也越来越多。一般来说,过氧化银与不锈钢系统配合良好。然而,通常在管道系统中有许多铜配件。一旦铜被

暴露在这种物质下,腐蚀过程开始并且不能停止,即使系统被冲洗。如果发生这种情况,应力腐蚀开裂导致其中一个接头失效只是时间问题。不幸的是,在这个阶段,避免零件故障的唯一方法是更换每一个铜配件。

要知道哪些添加剂和物质与你希望使用的部件是相容的是困难的。除了种类繁多的不同化合物之外,还有一个复杂的问题,即某些化学物质可以在一定的温度范围内安全地与材料一起使用。虽然一份经批准的用于管道和供暖行业的化学品清单正在获得越来越多的关注,但目前,确保你使用的化学品和材料兼容的唯一方法是与部件和化学品的制造商进行检查。

*有关管道系统试运行前清洗的更多一般指导,请参阅BSRIA BG29/2020。

添加剂和物质相容性指南

过氧化银(硝酸银和过氧化氢的混合物)等物质的使用会严重破坏铜和铜基合金的稳定性,从而导致灾难性的失效。

必须确保所加的化学药剂对应用是正确的。

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作为特色BSS Solutions杂志- 2020年12月