Liquid Metal Embrittlement กำหนดไว้อย่างไร?

เป็นกลไกการเสื่อมสภาพที่ส่งผลต่ออุปกรณ์อุตสาหกรรมเมื่อทำงานต่อหน้า ของเหลวที่อาจมีโลหะหลอมเหลวและมองเห็นได้ในรูปของรอยแตกที่โจมตีโลหะผสม เฉพาะเจาะจง.

ใบเสนอราคา (APA)

Candela Rocío Barbisan | ส.ค. 2022
วิศวกรเคมี

โลหะผสมบางชนิดได้รับผลกระทบจากโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เช่น สังกะสี ปรอท แคดเมียม ตะกั่ว ทองแดง และดีบุก ควรสังเกตว่า ที่ความเข้มข้นต่ำมากของโลหะเหล่านี้เมื่อสัมผัสกับวัสดุที่อ่อนไหว จะเกิดการแตกร้าว ทำให้เกิดรอยแยก โลหะเหล่านี้อาจมาจากสารทำงาน (นอกวัสดุ) หรือจากตัววัสดุเอง เช่น ในกรณีของตะกั่วใน เหล็ก การตัดเฉือนไร้สารตะกั่ว นี่คือบทบาทพื้นฐานที่เล่นโดย อุณหภูมิเนื่องจากความเปราะจะเกิดขึ้นเนื่องจาก โลหะ ในของเหลว ไม่เพียงแต่ความเข้มข้นของโลหะเท่านั้นที่มีความสำคัญ แต่ยังรวมถึงอุณหภูมิด้วย

วัสดุและเงื่อนไข

วัสดุที่ได้รับผลกระทบมากที่สุดซึ่งกำหนดโดย API 571 ได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าไร้สนิม และโลหะผสมอะลูมิเนียม อย่างไรก็ตาม การศึกษาของ NACE ตรวจพบความอ่อนไหวที่สูงขึ้นในโลหะผสมอะลูมิเนียม และสามารถกล่าวได้ตามกฎทั่วไป (แม้ว่าจะมีข้อยกเว้น) ว่าชุดค่าผสมต่อไปนี้อาจมีความสำคัญ: ซีรีส์ สแตนเลส 300 กับสังกะสี โลหะผสมทองแดงกับปรอท โลหะผสม 400 กับปรอท และโลหะผสมอลูมิเนียมด้วย ปรอท.

หากเราดูประวัติการดำเนินงานน้ำมันและก๊าซของโลก เราจะพบภัยพิบัติที่เกิดจากสิ่งนี้ ภัยคุกคาม. ในอดีต เป็นกลไกการเสื่อมสภาพที่โจมตีโรงงานก๊าซที่อุณหภูมิเมื่อปรอทเหลวควบแน่นจากก๊าซในกระบวนการ ในปี 2547 ที่แอลจีเรีย การระเบิดทำให้มีผู้เสียชีวิต 27 คนและบาดเจ็บ 74 คนเนื่องจากความล้มเหลวของระบบแลกเปลี่ยนความร้อนเนื่องจากมีปรอทเหลวอยู่ในแก๊ส

โดยทั่วไปแล้วตัวแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทนี้ (เพลท) ได้รับการออกแบบด้วยอลูมิเนียมอัลลอยด์ซีรีส์ 5083 และ 3003 แผ่นด้านใน (ของ โลหะผสม 3003) ไม่ไวต่อกลไกความเสียหายนี้มากนัก อย่างไรก็ตาม โครงสร้างภายนอกของตัวแลกเปลี่ยน ความเปราะบาง

ปรอทมาจากไหน? ในบ่อที่ผลิตก๊าซและน้ำมัน เราสามารถหาปรอทได้ เราสามารถหามันได้ในรูปของ คุณออกไป หรือเป็นส่วนหนึ่งของความแตกต่าง สารประกอบอินทรีย์. เป็นที่ทราบกันว่าจุดสามจุดของปรอทอยู่ที่ -39°C เนื่องจากอุณหภูมิของ การสกัด ของก๊าซอยู่เหนือจุดสามจุดก็จะอยู่ในสถานะของเหลวหรือก๊าซ

ในกรณีเหล่านี้ สิ่งที่เกิดขึ้นคือการกำจัดชั้นป้องกันที่ปกป้องพื้นผิว อะลูมิเนียมออกไซด์ ชั้นนี้จะถูกลบออกโดยความเค้นทางความร้อนและทางกลหรือการเสียดสี อะลูมิเนียมและโลหะผสมจะสูญเสียความเหนียวเมื่อ "เปียก" โดยโลหะเหลวบางชนิด และเมื่อถูกตรึงเครียด จะเปราะบางได้

ลักษณะของกลไกนี้คือการที่เกิดการควบรวม นั่นคือ การก่อตัวของมัลกัม เมื่อโลหะสัมผัสกับพื้นผิวของโลหะผสม (เมื่อถอดชั้นป้องกันออกแล้ว) มัลกัมจะก่อตัวขึ้นในรอยเชื่อม ทำให้เกิดการสูญเสียของ ความอดทน กลศาสตร์ในพวกเขา ในทางกลับกัน อาจเกิดการผุกร่อนในอะมัลกัมเหล่านี้ เมื่ออมัลกัมก่อตัวในที่ที่มีความชื้น กล่าวได้ว่าการกัดกร่อนของอะมัลกัมนั้นมีอยู่ตั้งแต่ ความแตกต่างที่สำคัญของการควบรวมก็คือ เมื่อมันต้องการน้ำ มันจึงแพร่กระจายด้วยความเข้มข้นที่ต่ำกว่าของ ปรอท.

เมื่อเกิดการควบรวมกันที่ขอบเมล็ดพืช ตามด้วย แตกหัก เนื่องจากความเค้นที่ใช้หรือตกค้าง เรากำลังเผชิญกับการแตกร้าวของโลหะเหลว ในกรณีเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องมีน้ำเพื่อทำให้เกิดกลไก

ไม่เหมือนกับกลไกอื่นๆ ที่เร่งความเร็วในแง่ของการขยายพันธุ์รอยแตกและความเค้นต่ำที่จำเป็นต่อการสร้าง และเป็นที่ทราบกันดีว่าความเข้มข้นที่ต่ำเพียง 0.1 µg/Nm3 ก็เพียงพอแล้วที่จะสร้างความเสียหายให้กับโลหะผสมอะลูมิเนียม เช่น กล่าวถึง.