Như mọi người đã biết, máy tiệt trùng là một bình áp suất kín, thường được làm bằng thép không gỉ hoặc thép cacbon. Ở Trung Quốc, có khoảng 2,3 triệu bình chịu áp lực đang hoạt động, trong đó hiện tượng ăn mòn kim loại đặc biệt nổi bật, đã trở thành trở ngại và chế độ hỏng hóc chính ảnh hưởng đến hoạt động ổn định lâu dài của bình chịu áp lực. Là một loại bình chịu áp lực, không thể bỏ qua việc sản xuất, sử dụng, bảo trì và kiểm tra máy tiệt trùng. Do hiện tượng và cơ chế ăn mòn phức tạp nên hình thức và đặc điểm ăn mòn kim loại rất khác nhau dưới tác động của vật liệu, các yếu tố môi trường và trạng thái ứng suất. Tiếp theo, chúng ta cùng đi sâu tìm hiểu một số hiện tượng ăn mòn bình áp lực thường gặp:
1. Ăn mòn toàn diện (còn gọi là ăn mòn đồng đều), là hiện tượng gây ra bởi ăn mòn hóa học hoặc ăn mòn điện hóa, môi trường ăn mòn có thể tiếp cận đồng đều tất cả các phần của bề mặt kim loại, do đó thành phần và tổ chức kim loại có điều kiện tương đối đồng đều, toàn bộ bề mặt kim loại bị ăn mòn với tốc độ tương tự. Đối với bình chịu áp lực bằng thép không gỉ, trong môi trường ăn mòn có giá trị PH thấp, màng thụ động có thể mất tác dụng bảo vệ do bị hòa tan và sau đó xảy ra hiện tượng ăn mòn toàn diện. Cho dù đó là sự ăn mòn toàn diện do ăn mòn hóa học hay ăn mòn điện hóa, đặc điểm chung là khó hình thành màng thụ động bảo vệ trên bề mặt vật liệu trong quá trình ăn mòn và các sản phẩm ăn mòn có thể hòa tan trong môi trường, hoặc tạo thành một oxit xốp lỏng lẻo, làm tăng cường quá trình ăn mòn. Không thể đánh giá thấp tác hại của sự ăn mòn toàn diện: thứ nhất, nó sẽ dẫn đến giảm diện tích áp suất của bộ phận chịu lực của bình áp lực, có thể gây rò rỉ thủng, thậm chí bị vỡ hoặc vụn do không đủ cường độ; Thứ hai, trong quá trình ăn mòn toàn diện điện hóa, phản ứng khử H+ thường đi kèm, có thể khiến vật liệu chứa đầy hydro, sau đó dẫn đến giòn hydro và các vấn đề khác, đó cũng là lý do tại sao thiết bị cần phải được khử hydro trong quá trình bảo trì hàn.
2. Rỗ là hiện tượng ăn mòn cục bộ bắt đầu trên bề mặt kim loại và lan rộng bên trong tạo thành hố ăn mòn hình lỗ nhỏ. Trong một môi trường môi trường cụ thể, sau một thời gian, bề mặt kim loại có thể xuất hiện các lỗ ăn mòn hoặc vết rỗ riêng lẻ và các lỗ ăn mòn này sẽ tiếp tục phát triển theo chiều sâu theo thời gian. Mặc dù tổn thất trọng lượng ban đầu của kim loại có thể nhỏ nhưng do tốc độ ăn mòn cục bộ nhanh chóng, thành thiết bị và đường ống thường bị thủng, dẫn đến tai nạn bất ngờ. Rất khó để kiểm tra sự ăn mòn rỗ do lỗ rỗ có kích thước nhỏ và thường bị bao phủ bởi các sản phẩm ăn mòn nên khó đo lường và so sánh định lượng mức độ rỗ. Vì vậy, ăn mòn rỗ có thể coi là một trong những dạng ăn mòn có tính tàn phá và nguy hiểm nhất.
3. Ăn mòn giữa các hạt là hiện tượng ăn mòn cục bộ xảy ra dọc theo hoặc gần ranh giới hạt, chủ yếu là do sự khác biệt giữa bề mặt hạt và thành phần hóa học bên trong, cũng như sự tồn tại của tạp chất ở ranh giới hạt hoặc ứng suất bên trong. Mặc dù sự ăn mòn giữa các hạt có thể không rõ ràng ở cấp độ vĩ mô, nhưng một khi nó xảy ra, độ bền của vật liệu sẽ bị mất gần như ngay lập tức, thường dẫn đến thiết bị bị hỏng đột ngột mà không báo trước. Nghiêm trọng hơn, ăn mòn giữa các hạt dễ dàng chuyển thành vết nứt ăn mòn ứng suất giữa các hạt, trở thành nguồn gốc của vết nứt ăn mòn ứng suất.
4. Ăn mòn khe hở là hiện tượng ăn mòn xảy ra ở khe hở hẹp (chiều rộng thường từ 0,02-0,1mm) hình thành trên bề mặt kim loại do vật lạ hoặc do nguyên nhân cấu trúc. Những khoảng trống này cần phải đủ hẹp để cho phép chất lỏng chảy vào và ngừng lại, do đó tạo điều kiện cho khoảng trống bị ăn mòn. Trong các ứng dụng thực tế, các mối nối mặt bích, bề mặt nén đai ốc, mối nối chồng, đường hàn không được hàn xuyên qua, vết nứt, lỗ rỗng trên bề mặt, xỉ hàn không được làm sạch và lắng đọng trên bề mặt kim loại của cặn, tạp chất, v.v., có thể tạo thành các khoảng trống, dẫn đến ăn mòn khe hở. Dạng ăn mòn cục bộ này phổ biến và có sức tàn phá cao, có thể làm hỏng tính toàn vẹn của các kết nối cơ học và độ kín của thiết bị, dẫn đến hỏng hóc thiết bị và thậm chí là tai nạn phá hoại. Vì vậy, việc ngăn ngừa và kiểm soát sự ăn mòn kẽ hở là rất quan trọng và cần phải bảo trì và vệ sinh thiết bị thường xuyên.
5. Ăn mòn do ứng suất chiếm 49% tổng số loại ăn mòn của tất cả các thùng chứa, được đặc trưng bởi tác động tổng hợp của ứng suất định hướng và môi trường ăn mòn, dẫn đến nứt giòn. Loại vết nứt này có thể phát triển không chỉ dọc theo ranh giới hạt mà còn xuyên qua chính hạt. Với sự phát triển sâu sắc của các vết nứt bên trong kim loại, nó sẽ dẫn đến độ bền của kết cấu kim loại bị suy giảm đáng kể, thậm chí khiến các thiết bị kim loại bị hư hỏng đột ngột mà không báo trước. Do đó, vết nứt do ăn mòn ứng suất (SCC) có đặc điểm là có sức phá hủy đột ngột và mạnh mẽ, một khi vết nứt hình thành thì tốc độ giãn nở của nó rất nhanh và không có cảnh báo đáng kể trước khi hỏng hóc, đây là một dạng hỏng hóc thiết bị rất có hại. .
6. Hiện tượng ăn mòn phổ biến cuối cùng là ăn mòn mỏi, đề cập đến quá trình bề mặt vật liệu bị hư hỏng dần dần cho đến khi bị vỡ dưới tác động kết hợp của ứng suất xen kẽ và môi trường ăn mòn. Tác động kết hợp của sự ăn mòn và biến dạng xen kẽ của vật liệu làm cho thời gian bắt đầu và thời gian chu kỳ của vết nứt mỏi được rút ngắn rõ ràng, tốc độ lan truyền vết nứt tăng lên, dẫn đến giới hạn mỏi của vật liệu kim loại giảm đi rất nhiều. Hiện tượng này không chỉ làm tăng tốc độ hư hỏng sớm của bộ phận chịu áp của thiết bị mà còn khiến tuổi thọ sử dụng của bình áp lực được thiết kế theo tiêu chí mỏi thấp hơn nhiều so với dự kiến. Trong quá trình sử dụng, để ngăn ngừa các hiện tượng ăn mòn khác nhau như ăn mòn mỏi của bình áp lực bằng thép không gỉ, cần thực hiện các biện pháp sau: 6 tháng một lần vệ sinh kỹ lưỡng bên trong bể khử trùng, bể nước nóng và các thiết bị khác; Nếu độ cứng của nước cao và thiết bị được sử dụng hơn 8 giờ mỗi ngày thì thiết bị sẽ được vệ sinh 3 tháng một lần.
Thời gian đăng: 19-11-2024