Kako koncentracija klorida vpliva na korozijsko obnašanje grelnih cevi iz nerjavečega jekla 316?

Ena najpomembnejših stvari, ki vpliva na dolgo življenjsko dobo materialov v sistemih industrijskega ogrevanja, zlasti tistih, ki se uporabljajo v čistilnih napravah za odpadne vode, obratih za galvanizacijo in kemičnih predelovalnih enotah, je količina klorida v zraku. 316 nerjavno jeklo je -znano, da je bolje odporno proti koroziji, ki jo povzročajo kloridi, kot nerjavno jeklo 304, vendar ne deluje vedno popolno. Obnašanje proti koroziji in življenjska doba proti{4}}korozijskih grelnih cevi iz nerjavečega jekla 316 sta odvisna od tega, kako vsi skupaj delujejo kloridni ioni, temperatura, mehanska obremenitev in čas izpostavljenosti.

Krom v nerjavnem jeklu 316 je tisto, zaradi česar je odporno proti rji. Na površini ustvari tanek zaščitni sloj kromovega oksida. Ta pasivna plast preprečuje, da bi osnovna kovina prišla v stik z zunanjim svetom. Dodatek približno 2–3 % molibdena naredi ta pasivni film bolj stabilen, zlasti v situacijah s kloridom. Molibden naredi oksidno plast močnejšo in upočasni lokalizirano razgradnjo, zaradi česar je manj verjetno, da bo material v razpokah korodiral. Po drugi strani pa so kloridni ioni še vedno zelo agresivni in lahko v nekaterih situacijah prebijejo ali destabilizirajo pasivno prevleko.

Grelne cevi iz nerjavečega jekla 316 običajno dobro delujejo, ko je količina klorida nizka do zmerna, še posebej, če je temperatura pod 150 stopinj. Pod temi pogoji se lahko pasivna plast sama popravi, če se malo poškoduje, kar ohranja njeno splošno odpornost proti koroziji. Ko se količina kloridov zelo poveča, se začnejo pojavljati težave. Ko so ravni klorida visoke, se povečajo možnosti za lokalizirano razgradnjo pasivnega filma, kar povzroči luknjičasto korozijo. Ko nastane jamica, postane območje v njej bolj kislo in ima več klorida, kar pospeši proces vdora v kovino.

Temperatura je pomemben del tega procesa. Ko se delovna temperatura dvigne, se hitrost korozije poveča in pasivna plast postane manj stabilna. V potopnih ogrevalnih sistemih, kjer so med uporabo temperature plašča lahko visoke, lahko visoka koncentracija klorida in visoka temperatura močno povečata nevarnost luknjičaste . 316 nerjaveče jeklo je bolj odporno proti koroziji kot ne-molibdenove vrste, vendar še vedno obstaja meja, prek katere je lokalizirano korozijo težko nadzorovati. Zaradi tega je treba pri načrtovanju sistema hkrati upoštevati koncentracijo klorida in najvišjo temperaturo, pri kateri lahko sistem deluje.

Druga težava na mestih z veliko klorida je korozija v razpokah. Na mestih, kot so prirobnični spoji, zvarjeni spoji ali na mestih, kjer tekočina slabo teče, se lahko-tvorijo območja, kjer je osiromašen kisik. Kloridni ioni se kopičijo v teh razpokah in lažje razbijejo pasivno prevleko kot na odprtih površinah. To tveganje je močno zmanjšano z dobro zasnovo, ki omejuje reže in zagotavlja, da lahko tekočine prosto potujejo. Postopki površinskega poliranja in pasiviranja naredijo odpornost še boljšo, saj naredijo oksidno plast bolj enakomerno in stabilno.

Do razpok zaradi napetostne korozije lahko pride tudi, ko je veliko nateznih napetosti, veliko kloridov in visoka temperatura. 316 nerjavno jeklo je bolj odporno kot nerjavno jeklo 304, vendar ni popolnoma imuno na težke okoliščine. Pri nameščanju grelnih cevi, ki bodo izpostavljene toplotnemu raztezanju, mehanskim omejitvam ali vibracijam, morate pustiti dovolj prostora za premikanje, da zmanjšate preostalo napetost. Ohranjanje koncentracije klorida pod priporočenimi inženirskimi mejami znatno zmanjša možnost pokanja zaradi napetosti.

Debelina ovoja vpliva na to, kako koncentracija klorida vpliva-na dolgoročno vzdržljivost. Ko se začne luknjanje, vam večje stene dajo več časa, preden pride do popolne penetracije. Ta konstrukcijska težava je še posebej pomembna v tovarnah, kjer se predvideva vzdrževanje vsakih nekaj mesecev in grelnik, ki se nepričakovano pokvari, lahko stane veliko denarja. Redni pregledi in spremljanje omogočajo zgodnje odkrivanje površinskih lukenj, preden je prizadeta celovitost strukture.

Upravljanje s kloridi je tesno povezano z gospodarskimi dejavniki. Izbira grelnih cevi iz nerjavečega jekla 316 za lokacije z zmernimi ravnmi klorida je pogosto dobra ideja, saj predstavlja dober kompromis med odpornostjo proti koroziji in ceno. Toda za aplikacije z zelo visokimi ravnmi klorida, kot so koncentrirana slanica ali sistemi z morsko vodo, ki so zelo vroči, bodo morda potrebni drugi materiali, kot je dupleksno nerjavno jeklo ali titan. Zato je pred izbiro končnega materiala pomembno opraviti ustrezno kemijsko študijo procesnih tekočin.

Če povzamemo, količina klorida v zraku močno vpliva na to, kako protikorozijske grelne cevi 316 iz nerjavečega jekla korodirajo. Zlitina-z molibdenom je zelo odporna proti luknjičasti in razpokani koroziji pri zmernih nastavitvah. Vendar pa lahko zaradi višjih ravni klorida in višjih temperatur pasivna prevleka postane manj stabilna. 316 grelne cevi iz nerjavečega jekla lahko dobro delujejo v številnih industrijskih okoljih, ki vsebujejo klorid, če natančno uravnavate vsebnost kemikalij, optimizirate zasnovo sistema, poskrbite, da je površina pravilno obdelana, in izberete pravo debelino plašča.