Jaké je maximální přípustné napětí v tahu (MPa) ve stěně trubky pro zahřívání o 140 stupňů v 50% roztoku hydroxidu sodného pod tlakem 2 bary, aby se zabránilo kaustickému praskání po dobu 5 let?

Kaustické praskání (korozní praskání pod napětím) titanu stupně 2 je způsobeno 50% hydroxidem sodným při 140 stupních pod tlakem 2 bary . 5 let max. povolené tahové napětí k zabránění praskání je 50 MPa. To je založeno na faktoru prahové intenzity napětí kaustického praskání. Obručové napětí způsobené vnitřním tlakem je σ=P × D / 2 t. Pro trubku o vnějším průměru 25 mm s 1,5 mm stěnou je napětí obruče 1,7 MPa při 2 barech hluboko pod limitem. Zbytková zatížení z ohýbání nebo svařování však mohou být podstatně vyšší.

Mechanismus kaustického praskání v Ti

Titan reaguje s horkým koncentrovaným NaOH za vzniku vrstvy titaničitanu sodného. Trhliny začínají na defektech v této vrstvě pod tahem. Trhlina roste intergranulárně. Prahové napětí pro lom klesá s rostoucí teplotou a koncentrací.

Kvantitativní prahové napětí a jeho teplotní závislost

Teplota ( stupně ) NaOH Konc. (%) Prahová hodnota stresu pro 5letou životnost (MPa) 120 50 100 130 50 75 140 50 50 150 50 30
Příručka pro zvládání stresu

Zdroj napětí Normální napětí (MPa) Je přijatelné? Zmírnění
Vnitřní tlak (2 bar, 25x1,5 mm) 1,7 Ano Ne
Zbytky z ohybu (5D poloměr) 80-120 Bez napětí
Zbytky po svařování (jako-svařené) 150-250 Bez lesku a odlehčení
Tepelná roztažnost 20-50 BorderlineFlexible Installation
Sepsání dobře-informované specifikace

Pro titanový ohřívač v 50% NaOH při 140 stupních: Uvolněte napětí u všech svarů a ohybů při 540 stupních po dobu 30 minut. Napětí pod 50 MPa. Technik kontroluje zbytkové napětí, aby se zabránilo žíravým prasklinám.