Maidir le hinnealtóirí mara agus amach ón gcósta a imscarann tumthéitheoirí leictreacha i dtimpeallachtaí ina bhfuil córais chosanta cathodacha-cosúil le cabhlacha long, ardáin amach ón gcósta, agus struchtúir iontógála uisce farraige-meicníocht teipe a ndéantar faillí uirthi go minic is ea brioscú hidrigine ar an truaill cruach dhosmálta 316. Gineann córais chosanta cathodacha, cibé acu anóidí íobartacha nó sruthanna brúite, hidrigin adamhach ag an dromchla miotail mar fhotháirge an imoibrithe cosanta. Is féidir leis an hidrigin seo idirleathadh isteach sa laitís 316, ag carnadh ag teorainneacha gráin agus cuimsiú, áit a laghdaíonn sé insínteacht agus cuireann sé cnagadh chun cinn faoi strus teanntachta. Cinneann tiús bhalla an truaill an grádán tiúchana hidrigine agus an t-am a theastaíonn chun hidrigin a threá go dtí an dromchla istigh. Déanann an t-alt seo cainníochtú ar an ngaol idir tiús bhalla truaill 316 agus riosca breabaithe hidrigine, ag soláthar treoirlínte roghnúcháin do théitheoirí a oibríonn i dtimpeallachtaí muirí atá faoi chosaint cathodóideach.
An Mheicníocht Iontrála Hidrigineach agus Bhrabús i 316 Cruach Dhosmálta
Nuair a polaraíonn córas cosanta cathodach dromchla cruach dhosmálta 316 go acmhainneacht dhiúltach i gcoibhneas leis an gcomhshaol, táirgeann laghdú uisce hidrigin adamhach: H₂O + e⁻ → H + OH⁻. Is féidir leis an hidrigin adamhach seo teacht le chéile chun gás móilíneach hidrigine a fhoirmiú nó a ionsú ar an dromchla miotail agus idirleathadh isteach sa laitís. Tá an ráta idirleata hidrigine i cruach dhosmálta austenític sách mall i gcomparáid le steels feiriúla-thart ar 10⁻¹² go 10⁻¹⁴ m²/s ag teocht an tseomra-ach éiríonn sé suntasach ag teochtaí ardaithe atá tipiciúil d’oibriú téitheoir. Chomh luath agus taobh istigh den laitís, scarann adaimh hidrigine go réigiúin ina bhfuil ard-strus triaxial, mar bharr crack crack tuirse atá ag fás nó an réigiún teanntachta faoi chlais. Ag na suíomhanna seo, laghdaíonn hidrigin neart comhtháite bannaí miotail, ag cur briste brittle chun cinn ag struis atá i bhfad faoi bhun ghnáth-neart toraidh an ábhair. Maidir le 316 cruach dhosmálta, is é an brioscú hidrigine is déine ag teochtaí idir 20 céim agus 100 céim, agus an claonadh buaic thart ar 50-80 céim. Ag teochtaí níos airde os cionn 150 céim , éiríonn hidrigin sách soghluaiste chun éalú ó shuíomhanna gafa, rud a laghdóidh an baol breabaithe. Maidir le truaill téitheoir a oibríonn ag teochtaí dromchla ardaithe, d’fhéadfadh an riosca a bheith féin-theorannaithe má sháraíonn an teocht miotail timpeall 120 céim .
Mar a Athraíonn Tiús Balla Riosca Tiúchan Hidrigin agus Briseadh
Tá an flosc hidrigine isteach sa truaill á thiomáint ag an tiúchan hidrigine ag an dromchla seachtrach, a chinneann an acmhainneacht cosanta cathodach agus coinníollacha comhshaoil. I gcás tiúchan dromchla hidrigine tugtha, laghdaítear an tiúchan seasta hidrigine ar dhromchla istigh an truaill go heaspónantúil de réir mar a mhéadaíonn tiús an bhalla. Leanann an phróifíl tiúchana hidrigine an dara dlí idirleata de chuid Fick. Maidir le truaill tanaí-ballaí faoi 1.0 mm, is féidir le hidrigin idirleathadh tríd an tiús bhalla iomlán laistigh de sheachtainí go míonna, ag baint amach an dromchla istigh ina bhfuil an insliú MgO agus an sreang friotaíochta. Ag an dromchla istigh, féadann hidrigin a bheith ina cúis le scoilteadh breabaithe má bhíonn struis teanntachta i láthair-mar go bhfuil siad ón MgO dlúthaithe agus ón leathnú teirmeach. Maidir le truaill tiubh-ballaí os cionn 1.8 mm, fanann an tiúchan hidrigine ag an dromchla istigh gar do nialas ar feadh na mblianta toisc go n-imíonn na scálaí ama idirleata leis an gcearnóg tiús. Trí thiús an bhalla a dhúbailt ó 1.0 mm go 2.0 mm ceathair oiread an t-am a theastaíonn chun hidrigin a bhaint amach ar an dromchla istigh. Léiríonn tomhais turgnamhacha tréscaoilte hidrigine ar 316 seicní, ag 60 céim le polarú cathodach ag - 1.0 V vs. Ag/AgCl, go sroicheann balla 1.0 mm 50% de thiúchan dromchla istigh staid sheasmhaigh tar éis thart ar 90 lá. Éilíonn balla 1.6 mm 230 lá. Éilíonn balla 2.0 mm 360 lá. Éilíonn balla 2.5 mm níos mó ná 560 lá. Cuireann ballaí tiúsacha moill shuntasach ar theacht na hidrigine, rud a ligeann don téitheoir oibriú ar feadh tréimhsí fada sula bhforbróidh coinníollacha breabaithe.
Tiús Balla Tairseach le haghaidh Friotaíocht Bhrabús Hidrigin
Bunaithe ar ríomh idirleata agus ar thaithí allamuigh ó struchtúir mhuirí atá faoi chosaint cathodic, moltar tiús balla sheath 316 mm ar a laghad de 1.6 mm do théitheoirí a oibríonn i dtimpeallachtaí ina bhfuil cosaint cathodic gníomhach. Faoi bhun 1.6 mm, sroicheann hidrigin an dromchla istigh laistigh de bhliain amháin ag gnáth-theochtaí muirí, rud a chruthaíonn baol go gcreimeadh breabadh ag an mballa istigh nuair a bhíonn strusanna teanntachta iarmharacha ó shlogtha i láthair. Os cionn 2.0 mm, leathnaíonn an mhoill idirleata thar dhá bhliain, ag soláthar lamháil shubstaintiúil sábháilteachta. Mar sin féin, ní mór pionós teirmeach ballaí tiubha-teocht dromchla níos airde agus aistriú teasa laghdaithe-a chur san áireamh. I gcás feidhmeanna ina bhfuil cosaint cathodach i láthair ach go n-oibríonn an téitheoir go ham nó ag teochtaí dromchla arda os cionn 120 céim, d'fhéadfadh ballaí níos tanaí a bheith inghlactha toisc go n-ardaíonn teocht ard idirleata hidrigine ach go laghdaítear so-ghabháltacht bhrabaireachta freisin. Soláthraíonn an tábla seo a leanas moltaí tiús balla bunaithe ar chineál cosanta cathodic, teocht oibriúcháin, agus saol seirbhíse ionchais.
| Cineál Cosanta Cathodic | Sheath Teocht Oibriúcháin | Íosmhéid Molta 316 Tiús Balla | Uasmhéid Molta 316 Balla Tiús | Riosca Breithithe Hidrigin a bhfuiltear ag súil leis |
|---|---|---|---|---|
| Anóidí íobartach (sinc nó alúmanam) | Faoi bhun 60 céim | 1.6 mm | 2.5 mm | Íseal le ballaí tiubh; ard faoi bhun 1.2 mm |
| Anóidí íobartach (sinc nó alúmanam) | 60-100 céim | 1.4 mm | 2.0 mm | Measartha; monatóireacht a dhéanamh le haghaidh scoilteadh |
| Anóidí íobartach (sinc nó alúmanam) | Os cionn 100 céim | 1.2 mm | 1.8 mm | Íseal mar gheall ar dhí-asú teochta |
| Reatha tógtha (ardacmhainneacht) | Faoi bhun 60 céim | 2.0 mm | 2.5 mm | Riosca ard; uasghrádú cóimhiotal molta |
| Reatha tógtha (ardacmhainneacht) | 60-100 céim | 1.8 mm | 2.5 mm | Measartha le ballaí tiubh |
| Reatha tógtha (ardacmhainneacht) | Os cionn 100 céim | 1.6 mm | 2.0 mm | Measartha; iniúchadh minic ag teastáil |
| Gan aon chosaint cathodic | Aon teocht | 0.8 mm | 2.5 mm | Gan aon riosca breabaithe hidrigine |
I gcás córas cosanta cathodach reatha tógtha a oibríonn ag poitéinseal atá níos diúltaí ná -1.0 V vs. Ag/AgCl, tá an ráta giniúna hidrigine substaintiúil. I dtimpeallachtaí den sórt sin, ní mholtar 316 cruach dhosmálta go ginearálta beag beann ar thiús an bhalla. Ba cheart cóimhiotail a bhfuil idirleathadh hidrigine níos ísle acu agus friotaíocht níos airde ar bhrabúsacht, mar shampla Alloy 625 nó tíotáiniam, a shonrú. Cruthaíonn tíotáiniam, go háirithe, ciseal hidríde a chuireann bac ar iontráil bhreise hidrigine, ag soláthar cosaint féin-theorannaithe.
Modhnuithe Dearaidh chun Riosca Briste Hidrigin a Laghdú
Nuair is gá truaill 316 a úsáid i dtimpeallacht mhuirí atá faoi chosaint cathodach agus nach féidir tiús an bhalla a mhéadú níos mó ná 1.6 mm mar gheall ar shrianta teirmeacha, is féidir le trí mhodhnú dearaidh an riosca breabaithe hidrigine a laghdú. Is é an chéad cheann ná sciath bacainn a chur i bhfeidhm ar dhromchla seachtrach an truaill. Is féidir le sciath dlúth, saor ó eapocsa, polúireatán, nó fluarapolaiméir iontráil hidrigine a laghdú faoi fhachtóir 10 go 100, rud a mhéadaíonn go héifeachtach an t-am idirleata amhail is dá mbeadh an balla i bhfad níos tiús. Ní mór don bhratú a bheith saor ó phionna-agus é frithsheasmhach in aghaidh bith-shalaithe mara. Is é an dara modhnú ná an téitheoir a oibriú ag teocht dromchla os cionn 120 céim nuair is féidir. Ag na teochtaí seo, déantar hidrigin a dhí-asú go tapa ó shuíomhanna gafa, agus laghdaítear an so-ghabháltacht bhrabús go mór. Ní fhéadfaidh téitheoir a rothlaíonn go teocht ard go laethúil a dhóthain hidrigine a charnadh chun scoilteadh a chruthú. Is é an tríú modhnú ná an téitheoir a leithlisiú go leictreach ón struchtúr cosanta cathodically. Má úsáidtear feirí neamh-mhiotalacha nó gaiscéid inslithe ní chuirfear an poitéinseal cosanta cathodach ar an truaill. Féadfaidh an téitheoir taithí a fháil ar roinnt giniúint hidrigine fós ó éifeachtaí galbhánacha, ach tá an fórsa tiomána i bhfad níos ísle. Ba cheart d’innealtóirí dul i gcomhairle le speisialtóirí creimthe sula sonrófar 316 truaill d’aon fheidhmchlár ina bhfuil cosaint cathodach reatha tógtha i láthair. Is féidir le hiarmhairtí cliseadh breabaithe hidrigine-scáineadh tobann brittle le dífhoirmiúchán íosta-a bheith tubaisteach i gcórais faoi bhrú. I gcás feidhmeanna ríthábhachtacha, is infheistíocht stuama an costas breise a bhaineann le cóimhiotal resistant hidrigine.
