Ποια είναι η μέγιστη επιτρεπόμενη επιμόλυνση υπολειμματικής ροής συγκόλλησης (βάσει χλωρίου-) στην επιφάνεια της θήκης του θερμαντήρα 316 που προκαλεί το άνοιγμα σε χώρο αποθήκευσης υγρού περιβάλλοντος πριν από την εγκατάσταση

Κρυφός-Κίνδυνος διάβρωσης πριν από την υπηρεσία από ανεπαρκή ανάρτηση-Καθαρισμός κατασκευής

Residual chloride-based solder flux from electrical connection brazing or from contamination during adjacent soldering operations is a severe pitting risk for 316 stainless steel sheathed electric heating tubes stored in warehouse or field conditions prior to installation, particularly in humid environments (relative humidity >60-70%). Fluxes of zinc chloride (ZnCl₂), ammonium chloride (NH₄Cl) or other chloride salts are deliquescent, i.e. they collect moisture from the air and generate concentrated chloride solutions on the sheath surface. Even minuscule flux residues (1-10µg/cm2, almost invisible) can lead to chloride concentrations of 10,000-100,000 ppm at the metal-flux interface, enough to induce pitting on 316 at ambient temperature within weeks to months. The critical flux residue density for pitting initiation is ~0.5-1.0 µg Cl⁻ per cm² at 25°C and 65% RH. Pitting initiates within 30-90 days at >5-10 μg Cl- /cm2. Στην προκαταρκτική αποθήκευση 316 θηκών, η σχέση μεταξύ της πυκνότητας ροής υπολειπόμενου χλωρίου, της υγρασίας και του χρόνου που απαιτείται για την έναρξη της εκσκαφής ποσοτικοποιείται σε αυτό το άρθρο.

Μηχανισμός Ατμοσφαιρικής Διάτρησης που προκαλείται από Delicuescent

Οι ροές συγκόλλησης με βάση το χλωρίδιο είναι υγροσκοπικές. Εάν η σχετική υγρασία υπερβαίνει το σημείο υγροποίησης του δεδομένου άλατος (περίπου 10% RH για ZnCl 2 και περίπου 77-80% RH για NH 4 Cl), η ροή απορροφά την υγρασία από την ατμόσφαιρα και σχηματίζεται ένα λεπτό φιλμ συμπυκνωμένου ηλεκτρολύτη χλωρίου στην επιφάνεια του μετάλλου. Στην επαφή ροής μετάλλου{14}, η συγκέντρωση χλωρίου μπορεί να φτάσει έως και το 30-50 wt% (300.000-500.000 ppm Cl-), πολύ πάνω από το όριο διάτρησης για 316 ακόμη και σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Το στρώμα ηλεκτρολύτη είναι λεπτό και πλούσιο σε οξυγόνο που παράγει τις βέλτιστες συνθήκες για κοίλωμα. Μόλις ξεκινήσει ένα λάκκο, το στοιχείο διάβρωσης είναι αυτοσυντηρούμενο και το λάκκο μπορεί να διεισδύσει σε τοίχο 1,5 mm σε 6-12 μήνες, ακόμα κι αν ο θερμαντήρας δεν έχει ενεργοποιηθεί ποτέ.

Προσδιορισμός της σχέσης μεταξύ υπολειμματικής ροής χλωρίου και χρόνου διάνοιξης

Η δοκιμή θαλάμου ελεγχόμενης υγρασίας (25 μοίρες, 65% RH) 316 κουπονιών από ανοξείδωτο χάλυβα με ελεγχόμενες εναποθέσεις ροής χλωρίου (ως ισοδύναμο NaCl, προσομοίωση μικτών αλάτων χλωρίου) έδωσε τους ακόλουθους χρόνους έναρξης και διάδοσης σκασίματος.

Residual Chloride on Surface (µg Cl-/cm2) Equivalent Flux Residue Visibility Time to Pit Initiation at 65% RH, 25°C (days)Pit Depth after 180 days (µm) Time to Perforation (1.5 mm wall) (hours) at 65% RHRecommended Max Storage >6 μηνών<0.1 Undetectable >365 (χωρίς διάτρηση)<5 >10 έτη Ναι 0,1-0,5 ίχνος (αόρατο) 180-365 5-15 5-10 έτη Ναι
0,5-1,0 Πολύ ελαφρύ (δείτε στην ενότητα UV) 90-180 15-40 2-5 έτη Αποδεκτό
1,0-2,0 Ελαφρύ (ορατή λάμψη) 60-90 40-80 1-2 έτη Οριακό
2.0-5.0 Μέτρια (αποχρωματισμός) 30-60 80-150 6-12 μήνες Δεν συνιστάται
5.0-10.0 Βαρύ (λευκή κατάθεση) 15-30 150-250 3-6 μήνες Ακατάλληλο
10-20 Κρούστα (Πολύ βαρύ) 7-15 250-400 2-3 μήνες Απαράδεκτο20 Παχύ κρούστα<7 >400 <2 months Not suitable
Επίδραση της σχετικής υγρασίας στον ρυθμό της προκαλούμενης από χλώριο σκασίματος

Ο χρόνος για την έναρξη της κοίλωσης μειώνεται γρήγορα με την αυξημένη σχετική υγρασία. Η επίδραση της RH σε σταθερή 25 μοίρες για μια υπολειπόμενη πυκνότητα χλωρίου 2 μg Cl-/cm2 φαίνεται στον ακόλουθο πίνακα.

Πάχος στρώσης ηλεκτρολυτών (περίπου μm) Χρόνος έως την έναρξη της κοιλότητας (ημέρες) Σχετική υγρασία (%) Χρόνος έως τη διάτρηση (μή.) Συστάσεις αποθήκευσης<40 No liquid (salt remains dry) >365 (no pitting) >10 έτη Ασφαλές 40-50 0.1-0.5 180-300 3-5 έτη Ασφαλές 50-60 0.5-1.0 90-180 2-3 έτηΠαρακολούθηση 60-70 1-2 60-90 1-2 έτη Το Desiccant πρότεινε 70-80 2-5 30-60 6-12 μήνες Απαραίτητο Αφυγραντικό
80-90 5-10 15-30 3-6 months Unacceptable >90 >10 <15 <3 months Not acceptable
Πηγές μόλυνσης από τη ροή συγκόλλησης κατασκευής θερμαντήρα

Συνήθεις κατασκευαστικές δραστηριότητες που αφήνουν εναποθέσεις ροής με βάση το χλώριο σε 316 περιβλήματα:

Συγκόλληση ακροδεκτών: Όταν οι ακροδέκτες ηλεκτρικής σύνδεσης συγκολλούνται στο περίβλημα του θερμαντήρα (ή σε καλώδια μολύβδου), χρησιμοποιούνται συνήθως ροές με βάση το χλωρίδιο (π.χ. Handy Flux Type 2, που περιλαμβάνει ZnCl 2 και NH 4 Cl). Δεν έχουν καθαριστεί σωστά μετά τη συγκόλληση, τα υπολείμματα ροής παραμένουν σε γειτονικές επιφάνειες θήκης.

Παρακείμενη συγκόλληση: Οι θερμαντήρες σε συναρμολογημένο εξοπλισμό μπορεί να έχουν παρακείμενους χάλκινους σωλήνες ή ηλεκτρικές συνδέσεις συγκολλημένες με συγκόλληση με ροή-πυρήνα. Πιτσιλίσματα ροής ή ατμοί μπορεί να συγκεντρωθούν στο περίβλημα του θερμαντήρα.

Αντιμετώπιση μόλυνσης: Οι χειριστές που χειρίζονται εξαρτήματα με επίστρωση ροής- στη συνέχεια έρχονται σε επαφή με περιβλήματα από ανοξείδωτο χάλυβα μεταφέρουν αόρατα υπολείμματα χλωρίου.

Τα μέγιστα επιτρεπτά όρια υπολειμμάτων ροής δίνονται στον παρακάτω πίνακα για διαφορετικές συνθήκες αποθήκευσης.

Συνθήκη αποθήκευσης Μέγιστη διάρκεια αποθήκευσης Μέγιστο αποδεκτό υπόλειμμα χλωρίου (μg Cl- /cm2) Απαιτούμενη θέση-Μέθοδος καθαρισμού μπραζέ
Αποθήκευση ελεγχόμενη από το κλίμα (RH<50%) >12 μήνες 5.0 Οπτική επιθεώρηση και σκούπισμα με διαλύτη
Αποθήκη περιβάλλοντος (RH 50-70%) 2.0 Ξεπλύνετε σε απιονισμένο νερό + στέγνωμα 6-12 μήνες
Αποθήκη περιβάλλοντος με υψηλή εποχική υγρασία 3-6 μήνες 1.0 Καθαρισμός με υπερήχους + DI ξέπλυμα
Outdoor or uncontrolled (humidity >70%) Οποιοδήποτε<0.5 Full passivation + clean checked
Sealed with desiccant >12 μήνες 10.0 Τυπικός καθαρισμός ΟΚ
Δημοσιεύστε-Επαλήθευση καθαριότητας επιφάνειας συγκόλλησης

Για θηκές 316 με μπρατσοειδή ακροδέκτες ή για οποιαδήποτε διαδικασία συγκόλλησης, συνιστώνται στον αγοραστή οι ακόλουθες μέθοδοι επαλήθευσης καθαριότητας:

Μέθοδος εμπλάστρου Bresle (ISO 8502-6) Ένα έμπλαστρο τοποθετείται στην επιφάνεια της θήκης, εγχέεται απιονισμένο νερό και αξιολογείται η αγωγιμότητα για την αξιολόγηση της εκχύλισης χλωρίου. Αποδοχή:<2 µg Cl⁻/cm² for normal service, <0.5 µg Cl⁻/cm² for high humidity storage.

Δοκιμή Ferroxyl: Το διάλυμα σιδηροκυανιούχου καλίου και χλωριούχου νατρίου τοποθετείται στην επιφάνεια. Το μπλε χρώμα υποδηλώνει ελεύθερο σίδηρο ή δραστικά χλωρίδια. Αποδοχή. Όχι μπλε.

Δοκιμή διακοπής νερού Μετά το πλύσιμο, το νερό πρέπει να απλώνεται ομοιόμορφα σε όλη την επιφάνεια και να μην φουσκώνει. Το σφαιρίδιο είναι απόδειξη οργανικών υπολειμμάτων ή υπολειμμάτων ροής.

Πεδίο προ-Ροή υπηρεσίας-Επαγόμενη διάνοιξη

Για έναν θερμαντήρα 316 που τοποθετείται στην αποθήκευση πριν τεθεί ποτέ σε χρήση, οι κοιλότητες θα είναι κοντά στους συγκολλημένους ακροδέκτες ή σε κάποιο σημείο που μπορεί να έχει εκτοξευθεί ροή. Το υπόλοιπο της θήκης είναι άψογο, αλλά οι κοιλότητες τείνουν να συσσωρεύονται γύρω από τη μολυσμένη θέση. Κάτω από το μικροσκόπιο το κέντρο του λάκκου μπορεί να εμφανίζει υπολείμματα λευκών ή καφέ κρυσταλλικών αλάτων ροής. Το EDS του υπολείμματος του λάκκου θα δείξει την παρουσία χλωρίου (Cl) και ψευδαργύρου (Zn) ή άλλων συστατικών ροής. Τέτοια σφάλματα θα πρέπει να ελέγχονται στη διαδικασία καθαρισμού του κατασκευαστή. Οι ανταλλακτικές θερμάστρες θα πρέπει να παραγγελθούν με προδιαγραφή για καθαρισμό μετά την{6}}συγκόλληση<1 µg Cl⁻/cm² and confirmation by Bresle patch.

Συμπέρασμα: Καθιέρωση Post-Brazing Cleanliness για αξιόπιστη αποθήκευση

316 stainless steel sheathed heaters stored in humid conditions (RH >60-70%) με υπολειμματικές πυκνότητες ροής συγκόλλησης με βάση το χλώριο- μεγαλύτερες από 1-2 μg Cl-/cm2 οδηγεί σε διάτρηση εντός 30-90 ημερών από την αποθήκευση, με διείσδυση μέσω του τοιχώματος του περιβλήματος σε 6-12 μήνες αποθήκευσης-πριν από τη λειτουργία του θερμαντήρα. Οι μηχανικοί που καθορίζουν θερμαντήρες με συγκολλημένες συνδέσεις πρέπει να παρέχουν μια προδιαγραφή καθαρισμού μετά τη συγκόλληση με μέγιστους περιορισμούς υπολειμμάτων χλωρίου (π.χ.<1 µg Cl- /cm2 for storage >3 μηνών,<0.5 µg Cl- /cm2 for >6 μήνες). Οι μονάδες δειγμάτων θα πρέπει να επαληθεύονται με έμπλαστρο Bresle ή δοκιμή φερροξυλίου. Παρέχεται πρόσθετη προστασία για κρίσιμες ή μακροχρόνιες εφαρμογές αποθήκευσης με πλήρως παθητικοποιημένο περίβλημα (παθητοποίηση νιτρικού οξέος ανά ASTM A967) και αποθήκευση σε σφραγισμένους σάκους με ξηραντικό. Αυτή η προσέγγιση που παρέχεται εδώ συνδέει την υπολειπόμενη πυκνότητα ροής χλωρίου με τις μετρήσιμες περιόδους έναρξης διάτρησης υπό συνθήκες υγρασίας περιβάλλοντος, επιτρέποντας στους αγοραστές να αποφύγουν-αστοχίες διάβρωσης πριν από τη συντήρηση από ανεπαρκή-καθαρισμό μετά την κατασκευή.