Come tutti sanno, lo sterilizzatore è un recipiente a pressione chiuso, solitamente realizzato in acciaio inossidabile o acciaio al carbonio. In Cina, sono in servizio circa 2,3 milioni di recipienti a pressione, tra cui la corrosione dei metalli è particolarmente evidente, che è diventata il principale ostacolo e causa di guasto che compromette il funzionamento stabile a lungo termine dei recipienti a pressione. Come tipo di recipiente a pressione, la fabbricazione, l'uso, la manutenzione e l'ispezione dello sterilizzatore non possono essere ignorati. A causa della complessità del fenomeno e del meccanismo di corrosione, le forme e le caratteristiche della corrosione dei metalli variano a seconda dei materiali, dei fattori ambientali e degli stati di stress. Approfondiamo ora alcuni fenomeni comuni di corrosione dei recipienti a pressione:
1. Corrosione completa (nota anche come corrosione uniforme), un fenomeno causato da corrosione chimica o elettrochimica. Il mezzo corrosivo può raggiungere uniformemente tutte le parti della superficie metallica, in modo che la composizione e l'organizzazione del metallo siano relativamente uniformi e l'intera superficie metallica venga corrosa a una velocità simile. Per i recipienti a pressione in acciaio inossidabile, in un ambiente corrosivo con basso pH, il film di passivazione può perdere il suo effetto protettivo a causa della dissoluzione, dando origine a una corrosione completa. Che si tratti di corrosione completa causata da corrosione chimica o elettrochimica, la caratteristica comune è la difficoltà a formare un film di passivazione protettivo sulla superficie del materiale durante il processo di corrosione, e i prodotti della corrosione possono dissolversi nel mezzo o formare un ossido poroso, che intensifica il processo di corrosione. Il danno della corrosione completa non può essere sottovalutato: in primo luogo, porterà a una riduzione dell'area di pressione dell'elemento portante del recipiente a pressione, che può causare perdite per perforazione o persino rotture o rottami a causa di una resistenza insufficiente; In secondo luogo, nel processo di corrosione elettrochimica completa, spesso si verifica una reazione di riduzione di H+, che può causare il riempimento di idrogeno del materiale, con conseguente fragilità da idrogeno e altri problemi, motivo per cui l'attrezzatura deve essere deidrogenata durante la manutenzione della saldatura.
2. La corrosione per vaiolatura (pitting) è un fenomeno di corrosione locale che inizia sulla superficie del metallo e si espande internamente formando una piccola cavità. In un ambiente specifico, dopo un certo periodo di tempo, sulla superficie del metallo possono comparire singoli fori o pitting, che continueranno a svilupparsi in profondità nel tempo. Sebbene la perdita iniziale di peso del metallo possa essere minima, a causa della rapida velocità di corrosione locale, le pareti di apparecchiature e tubazioni vengono spesso perforate, causando incidenti improvvisi. È difficile ispezionare la corrosione per vaiolatura perché il foro è di piccole dimensioni ed è spesso coperto da prodotti di corrosione, quindi è difficile misurarne e confrontarne quantitativamente il grado. Pertanto, la corrosione per vaiolatura può essere considerata una delle forme di corrosione più distruttive e insidiose.
3. La corrosione intergranulare è un fenomeno di corrosione locale che si verifica lungo o in prossimità del bordo grano, principalmente a causa della differenza tra la superficie del grano e la composizione chimica interna, nonché della presenza di impurità al bordo grano o di stress interno. Sebbene la corrosione intergranulare possa non essere evidente a livello macroscopico, una volta che si verifica, la resistenza del materiale si perde quasi istantaneamente, causando spesso il guasto improvviso e senza preavviso dell'apparecchiatura. Ancora più gravemente, la corrosione intergranulare si trasforma facilmente in cricche da corrosione sotto sforzo intergranulare, che diventano la fonte di cricche da corrosione sotto sforzo.
4. La corrosione interstiziale è il fenomeno di corrosione che si verifica in uno stretto spazio (la cui larghezza è solitamente compresa tra 0,02 e 0,1 mm) formatosi sulla superficie metallica a causa di corpi estranei o motivi strutturali. Questi spazi interstiziali devono essere sufficientemente stretti da consentire al fluido di fluire e di fermarsi, creando così le condizioni per la corrosione. Nelle applicazioni pratiche, giunti flangiati, superfici di compattazione dei dadi, giunti a sovrapposizione, cordoni di saldatura non saldati, crepe, pori superficiali, scorie di saldatura non pulite e depositate sulla superficie metallica della scaglia, impurità, ecc., possono costituire spazi interstiziali, con conseguente corrosione interstiziale. Questa forma di corrosione localizzata è comune e altamente distruttiva e può compromettere l'integrità dei collegamenti meccanici e la tenuta delle apparecchiature, causando guasti e persino incidenti distruttivi. Pertanto, la prevenzione e il controllo della corrosione interstiziale sono molto importanti e sono necessarie una manutenzione e una pulizia regolari delle apparecchiature.
5. La corrosione sotto sforzo rappresenta il 49% del totale dei tipi di corrosione di tutti i contenitori, ed è caratterizzata dall'effetto sinergico di stress direzionale e mezzo corrosivo, che porta alla formazione di cricche fragili. Questo tipo di cricca può svilupparsi non solo lungo il bordo del grano, ma anche attraverso il grano stesso. Con lo sviluppo profondo di cricche all'interno del metallo, si verifica un calo significativo della resistenza della struttura metallica e persino il danneggiamento improvviso e senza preavviso delle apparecchiature metalliche. Pertanto, la cricca indotta da corrosione sotto sforzo (SCC) ha le caratteristiche di essere improvvisa e fortemente distruttiva: una volta formata la cricca, la sua velocità di espansione è molto elevata e non vi è alcun preavviso significativo prima del guasto, il che rappresenta una forma di guasto delle apparecchiature molto dannosa.
6. L'ultimo fenomeno di corrosione comune è la corrosione da fatica, che si riferisce al processo di graduale danneggiamento della superficie del materiale fino alla rottura sotto l'azione combinata di sollecitazioni alternate e mezzo corrosivo. L'effetto combinato della corrosione e della deformazione alternata del materiale riduce notevolmente il tempo di innesco e i tempi di ciclo delle cricche da fatica, e aumenta la velocità di propagazione delle cricche, con conseguente notevole riduzione del limite di fatica dei materiali metallici. Questo fenomeno non solo accelera il guasto precoce dell'elemento di pressione dell'apparecchiatura, ma riduce anche la durata utile del recipiente a pressione progettato secondo i criteri di fatica molto inferiore al previsto. Durante l'utilizzo, al fine di prevenire vari fenomeni di corrosione come la corrosione da fatica dei recipienti a pressione in acciaio inossidabile, è necessario adottare le seguenti misure: ogni 6 mesi, pulire accuratamente l'interno del serbatoio di sterilizzazione, del serbatoio dell'acqua calda e di altre apparecchiature; se la durezza dell'acqua è elevata e l'apparecchiatura viene utilizzata per più di 8 ore al giorno, pulirla ogni 3 mesi.
Data di pubblicazione: 19-11-2024