La défaillance générale par corrosion uniforme fait référence au film dense de passivation de dioxyde de titane sur les surfaces extérieures et intérieures des tubes chauffants en titane qui est continuellement détruit par des milieux corrosifs spéciaux. Le métal du substrat perd sa barrière protectrice et se dissout uniformément sur toute la surface de la paroi du tuyau. L'épaisseur de la paroi du tuyau diminue de manière synchrone sur une grande surface, ce qui entraîne une capacité portante insuffisante en pression, un amincissement de la paroi ou une défaillance structurelle globale. Contrairement à la corrosion localisée telle que la corrosion caverneuse et la corrosion galvanique, cette défaillance entraîne une perte de matière uniforme à la surface des canalisations, qui se produit principalement dans les canalisations en contact avec de l'acide fluorhydrique, de l'acide chlorhydrique chaud concentré et des systèmes corrosifs fortement réducteurs.
1. Dommages causés par le film de passivation et mécanisme de corrosion uniforme
Le titane métal forme spontanément une couche de passivation inerte compacte en TiO₂ lorsqu'il est exposé à l'oxygène et à l'eau, ce qui isole la matrice du milieu externe et confère au titane d'excellentes performances anti--corrosion dans la plupart des environnements. Lorsque le milieu contient des ions fluorure ou un acide réducteur à haute concentration-, les éléments fluorés se combinent avec l'oxyde de titane pour générer des complexes solubles de fluorure de titane, dissolvant complètement le film de passivation sans reformation. Sans la couche protectrice d'oxyde, le titane participe directement à la réaction électrochimique avec un liquide corrosif et les atomes métalliques se détachent uniformément de la surface dans le milieu. Avec une durée de service prolongée, la paroi du tuyau est amincie uniformément de tous les côtés. Contrairement à la corrosion par piqûre locale, cette corrosion ne se concentre pas sur de minuscules interstices ou zones de contact mais s'étend sur toute la surface mouillée du tuyau.
2. Positions typiques sujettes à une corrosion uniforme
Toutes les surfaces des parois internes des pipelines transportant en continu de l'acide fluorhydrique et du fluide de traitement contenant du fluorure- ;
Sections de tuyaux immergées dans un liquide de décapage à l'acide chlorhydrique concentré chaud pendant une longue période sans nettoyage en temps opportun ;
Parois extérieures des pipelines aériens exposées pendant des années aux gaz résiduaires industriels contenant du fluorure d’hydrogène ;
Tuyaux de chauffage à serpentins avec une grande surface de contact entre la paroi du tuyau et le milieu corrosif ;
Raccords de tuyauterie dont la couche de passivation est artificiellement rayée et ne peut pas être réparée dans une atmosphère corrosive.
3. Principaux facteurs induisant une accélération de la corrosion générale
Le milieu de traitement contient des ions fluor libres qui peuvent dissoudre chimiquement le film de passivation en titane ;
Contact à long-terme avec un acide réducteur fort à haute-température qui inhibe la régénération du film protecteur d'oxyde ;
Aucun traitement de renforcement de passivation après le traitement et le soudage du pipeline, la couche protectrice initiale est incomplète ;
Le revêtement anticorrosion externe-se détache, rendant la paroi extérieure directement exposée à un environnement de gaz résiduaires corrosifs ;
La température du milieu augmente excessivement, accélérant considérablement le taux de dissolution chimique de la couche de passivation.
4. Mesures techniques complètes-de prévention et de contrôle des liens
① Isoler strictement le fluorure et l'acide réducteur concentré chaud du système de tuyauterie en titane
Remplacez-les par des canalisations revêtues de fluoroplastique pour les supports qui érodent gravement le titane.
② Effectuer un traitement global de passivation améliorée par oxydation anodique après le soudage et la fabrication du pipeline
Épaississez le film protecteur pour améliorer la capacité anti-dissolution.
③ Ajoutez un revêtement extérieur anti-corrosion fiable et une protection d'emballage pour les tuyaux en titane exposés.
Empêcher les gaz corrosifs atmosphériques d'éroder la couche de passivation de la paroi extérieure.
④ Contrôler la limite supérieure de la température moyenne dans la plage de travail autorisée
Ralentissez la vitesse de réaction chimique entre le milieu et le film de passivation.
⑤ Mettre en œuvre une mesure régulière de l'épaisseur de paroi d'un-cercle entier pour les pipelines en titane.
Évaluez l’épaisseur de paroi résiduelle et remplacez les sections de tuyaux fortement amincies avant la date prévue.
5. Tableau de comparaison des effets de la prévention
表格
| Mode moyen et protection | Risque de corrosion uniforme | Suggestions d'application |
|---|---|---|
| Transmission directe du milieu contenant du fluor - + pas de passivation renforcée + perte de revêtement | Amincissement des murs sur de grandes-surfaces dans un cycle de service court | Abandonnez les tuyaux en titane et passez à des pipelines anti-corrosion-doublés de PFA. |
| Isolation des composants moyens + passivation anodique intégrée + protection extérieure complète | Empêche efficacement la dissolution continue du film de passivation et la corrosion de la matrice | Spécification d'acceptation standard pour la fabrication de canalisations de chauffage en titane |
| Surveillance des ions moyens en ligne + réparation périodique de passivation + inspection de l'épaisseur de la circonférence complète | Risque de fuite global extrêmement faible | Schéma préféré pour les canalisations d'équipement de chauffage en titane pour ateliers chimiques ouverts |
Conclusion
Une corrosion générale uniforme des tubes chauffants en titane se produit lorsque des composants corrosifs spéciaux détruisent le film de passivation autoréparable en titane, ce qui entraîne une dissolution continue et uniforme de la matrice métallique et un amincissement global de la paroi du tuyau. Les principales stratégies de prévention consistent à éviter les milieux corrosifs incompatibles, à renforcer la protection par passivation artificielle, à isoler l'atmosphère corrosive externe, à limiter la température de service et à détecter régulièrement la perte d'épaisseur de paroi. La gestion en boucle fermée-de l'adaptation du support, la protection post-traitement et la détection quotidienne peuvent éliminer les pannes de pression et les incidents de fuite causés par la corrosion globale et uniforme des tubes chauffants en titane.
