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Phénomène courant de corrosion des récipients sous pression

Comme chacun le sait, le stérilisateur est un récipient sous pression fermé, généralement en acier inoxydable ou en acier au carbone. En Chine, il y a environ 2,3 millions d'appareils sous pression en service, parmi lesquels la corrosion des métaux est particulièrement importante, qui est devenue le principal obstacle et mode de défaillance affectant le fonctionnement stable à long terme des appareils sous pression. En tant que sorte de récipient sous pression, la fabrication, l'utilisation, l'entretien et l'inspection du stérilisateur ne peuvent être ignorés. En raison du phénomène et du mécanisme complexes de la corrosion, les formes et les caractéristiques de la corrosion des métaux diffèrent sous l’influence des matériaux, des facteurs environnementaux et des états de contrainte. Examinons ensuite plusieurs phénomènes courants de corrosion des appareils sous pression :

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1. Corrosion complète (également connue sous le nom de corrosion uniforme), qui est un phénomène causé par la corrosion chimique ou la corrosion électrochimique, le milieu corrosif peut atteindre toutes les parties de la surface métallique de manière uniforme, de sorte que la composition et l'organisation du métal soient des conditions relativement uniformes, le toute la surface métallique est corrodée à un rythme similaire. Pour les récipients sous pression en acier inoxydable, dans un environnement corrosif avec une faible valeur de pH, le film de passivation peut perdre son effet protecteur en raison de la dissolution, ce qui entraîne une corrosion complète. Qu'il s'agisse d'une corrosion complète provoquée par une corrosion chimique ou une corrosion électrochimique, la caractéristique commune est qu'il est difficile de former un film de passivation protecteur sur la surface du matériau pendant le processus de corrosion, et les produits de corrosion peuvent se dissoudre dans le milieu, ou forment un oxyde poreux lâche, qui intensifie le processus de corrosion. Les méfaits d'une corrosion complète ne peuvent pas être sous-estimés : premièrement, elle entraînera une réduction de la zone de pression de l'élément de roulement du récipient sous pression, ce qui peut provoquer une fuite par perforation, voire une rupture ou une mise au rebut en raison d'une résistance insuffisante ; Deuxièmement, dans le processus de corrosion électrochimique complète, une réaction de réduction H + est souvent accompagnée, ce qui peut provoquer le remplissage du matériau avec de l'hydrogène, puis conduire à une fragilisation par l'hydrogène et à d'autres problèmes, ce qui est également la raison pour laquelle l'équipement doit être déshydrogéné. pendant l'entretien du soudage.
2. Les piqûres sont un phénomène de corrosion local qui commence sur la surface métallique et s'étend à l'intérieur pour former une piqûre de corrosion en forme de petit trou. Dans un milieu environnemental spécifique, après un certain temps, des trous gravés individuels ou des piqûres peuvent apparaître sur la surface métallique, et ces trous gravés continueront à se développer en profondeur au fil du temps. Même si la perte initiale de poids du métal peut être faible, en raison du taux rapide de corrosion locale, les parois des équipements et des canalisations sont souvent perforées, ce qui entraîne des accidents soudains. Il est difficile d'inspecter la corrosion par piqûres car le trou de piqûre est de petite taille et est souvent recouvert de produits de corrosion, il est donc difficile de mesurer et de comparer quantitativement le degré de piqûre. Par conséquent, la corrosion par piqûres peut être considérée comme l’une des formes de corrosion les plus destructrices et les plus insidieuses.
3. La corrosion intergranulaire est un phénomène de corrosion locale qui se produit le long ou à proximité du joint de grain, principalement en raison de la différence entre la surface du grain et la composition chimique interne, ainsi que de l'existence d'impuretés aux limites des grains ou de contraintes internes. Bien que la corrosion intergranulaire ne soit pas évidente au niveau macro, une fois qu’elle se produit, la résistance du matériau est perdue presque instantanément, conduisant souvent à une défaillance soudaine de l’équipement sans avertissement. Plus grave, la corrosion intergranulaire se transforme facilement en fissuration par corrosion sous contrainte intergranulaire, qui devient la source de fissuration par corrosion sous contrainte.
4. La corrosion par espacement est le phénomène de corrosion qui se produit dans l'espace étroit (la largeur est généralement comprise entre 0,02 et 0,1 mm) formé sur la surface métallique en raison de corps étrangers ou de raisons structurelles. Ces espaces doivent être suffisamment étroits pour permettre au fluide de s'écouler et de se caler, créant ainsi les conditions nécessaires à la corrosion de l'espace. Dans les applications pratiques, les joints de bride, les surfaces de compactage des écrous, les joints à recouvrement, les cordons de soudure non soudés, les fissures, les pores de surface, les scories de soudage non nettoyées et déposées sur la surface métallique de la calamine, les impuretés, etc., peuvent constituer des interstices, entraînant corrosion des interstices. Cette forme de corrosion locale est courante et hautement destructrice et peut endommager l'intégrité des connexions mécaniques et l'étanchéité des équipements, entraînant des pannes d'équipement, voire des accidents destructeurs. Par conséquent, la prévention et le contrôle de la corrosion caverneuse sont très importants et un entretien et un nettoyage réguliers des équipements sont nécessaires.
5. La corrosion sous contrainte représente 49 % du total des types de corrosion de tous les conteneurs, caractérisée par l'effet synergique des contraintes directionnelles et du milieu corrosif, conduisant à une fissuration fragile. Ce type de fissure peut se développer non seulement le long du joint de grain, mais également à travers le grain lui-même. Avec le développement profond de fissures à l’intérieur du métal, cela entraînera une diminution significative de la résistance de la structure métallique, voire endommagera soudainement l’équipement métallique sans avertissement. Par conséquent, la fissuration induite par la corrosion sous contrainte (SCC) présente les caractéristiques d'une destruction soudaine et forte. Une fois la fissure formée, son taux d'expansion est très rapide et il n'y a aucun avertissement significatif avant la défaillance, ce qui est une forme très nocive de défaillance de l'équipement. .
6. Le dernier phénomène de corrosion courant est la corrosion par fatigue, qui fait référence au processus d'endommagement progressif de la surface du matériau jusqu'à sa rupture sous l'action combinée de contraintes alternées et d'un milieu corrosif. L'effet combiné de la corrosion et des déformations alternées des matériaux réduit évidemment le temps d'amorçage et les temps de cycle des fissures de fatigue, et la vitesse de propagation des fissures augmente, ce qui entraîne une réduction considérable de la limite de fatigue des matériaux métalliques. Ce phénomène accélère non seulement la défaillance précoce de l'élément de pression de l'équipement, mais rend également la durée de vie du récipient sous pression conçu selon les critères de fatigue bien inférieure à celle prévue. En cours d'utilisation, afin de prévenir divers phénomènes de corrosion tels que la corrosion par fatigue des récipients sous pression en acier inoxydable, les mesures suivantes doivent être prises : tous les 6 mois pour nettoyer soigneusement l'intérieur du réservoir de stérilisation, du réservoir d'eau chaude et des autres équipements ; Si la dureté de l'eau est élevée et que l'équipement est utilisé plus de 8 heures par jour, il est nettoyé tous les 3 mois.


Heure de publication : 19 novembre 2024