Nerūdijančio plieno vielos tinklo korozija agresyvioje aplinkoje

Dėl savo stiprumo, švarumo ir atsparumo korozijai nerūdijančio plieno vielos tinklas plačiai naudojamas cheminio apdorojimo, jūrų inžinerijos, filtravimo sistemose, statybose ir maisto gamyboje. Tačiau joks nerūdijantis plienas nėra visiškai apsaugotas nuo korozijos,-ypač kai yra veikiamas agresyvios aplinkos, pvz., chloridų, rūgščių, šarmų, didelės drėgmės ir aukštesnės temperatūros. Suprasti, kaip nerūdijančio plieno vielos tinklelis elgiasi tokiomis atšiauriomis sąlygomis, būtina norint pasirinkti tinkamą lydinį, numatyti tarnavimo laiką ir sukurti tinkamas priežiūros strategijas.

Šiame straipsnyje pateikiama{0}}išsami korozijos mechanizmų, turinčių įtakos vielos tinklui, analizė, nerūdijančio plieno rūšių eksploatacinių savybių skirtumai, aplinkos veiksniai, greitinantys irimą, ir praktinės rekomendacijos, kaip išvengti ankstyvo gedimo.

Nerūdijantis plienas yra atsparus korozijai pirmiausia dėl pasyvaus chromo oksido sluoksnio, tačiau ši apsauga gali susilpnėti esant tam tikriems aplinkos veiksniams. Kai kurie korozijos mechanizmai yra ypač svarbūs vielos tinklui.

Taškinė korozija – vietinė žala chloridinėje aplinkoje

Taškinė korozija yra viena didžiausių grėsmių nerūdijančio plieno vielos tinklui. Ši korozijos forma atrodo kaip mažos gilios duobės, kurios prasiskverbia per vielos sruogas ir galiausiai sukelia konstrukcijos gedimą.

Kodėl vielos tinklas yra pažeidžiamas:

● Plonas vielos skersmuo pagreitina prasiskverbimą, kai susidaro duobė

● Persidengę tinklelio taškai gali sulaikyti chloridus

● Sustingusi drėgmė austinėse vietose skatina vietinį ataką

Įprastos aplinkos, kuriose atsiranda duobių:

● Jūrinė atmosfera (purškiama druska, jūros vanduo)

● Baseinai su chloro dezinfekavimo priemonėmis

● Maisto{0}}apdorojimas, naudojant sūrymo tirpalus

● Chemijos gamyklos, kuriose naudojami druskos rūgštis arba chlorido tirpikliai

Plyšių korozija – paslėptas, bet mirtinas gedimo režimas

Plyšių korozija vystosi vietose, kuriose deguonies poveikis yra ribotas. Vielos tinklelis sankryžose turi daug natūralių įtrūkimų, todėl jis yra labiau pažeidžiamas nei vientisos nerūdijančio plieno plokštės.

Tipiškos plyšių vietos:

● Tinkliniai-per-tinkliniai kontaktiniai taškai

● Sulenkimai, siūlės ir užlaidos

● Sritys, kuriose tinklelis liečiasi su plieniniais rėmais arba spaustukais

● Nešvarumai{0}}užpildyti arba biologiškai užteršti tarpai

Plyšių korozija dažnai nepastebima, kol nepastebima didelė žala, nes išoriniai paviršiai vis tiek gali atrodyti nepažeisti.

Įtempių korozijos įtrūkimai (SCC) - Pavojus aukštos{1}}temperatūrinės chlorido aplinkose

SCC sujungia tris veiksnius:

● Tempimo įtempis

● Chlorido jonai

● Padidinta temperatūra (virš 50 laipsnių / 122 laipsnių F)

Vielos tinklelis naudojamas:

● katilai

● distiliavimo kolonėlės

● šilumokaičiai

● cheminio apdorojimo indai

yra didelė rizika. Smulkaus audinio tinklelis yra ypač pažeidžiamas, nes audimo ir montavimo metu yra taikomas didelis įtempimas.

Skirtingi nerūdijančio plieno lydiniai pasižymi drastiškai skirtingu korozijos poveikiu, priklausomai nuo jų chromo, nikelio ir molibdeno kiekio.

Kodėl 304 Švainless Steel prastai veikia chloriduose

304 nerūdijantis plienas turi gerą bendrą atsparumą korozijai, tačiau jame trūksta molibdeno. Be Mo, jo pasyvus sluoksnis greitai susilpnėja chloriduose.

Tipiški gedimai:

● Rūdžių dėmės pakrantės aplinkoje

● Suvirinimo siūlių įdubimas

● Korozija sūraus vandens filtravimo sistemose

304 gali būti naudojamas šiek tiek ėsdinančioje aplinkoje, tačiau nerekomenduojamas esant dideliam-chlorido poveikiui.

Kodėl 316 ir 316L užtikrina puikią apsaugą?

316 sudėtyje yra 2–3% molibdeno, kuris žymiai pagerina atsparumą duobių ir plyšių korozijai.

Privalumai virš 304:

● Daug didesnis atsparumas duobėms (PREN vertė)

● Stabilus veikimas jūros vandenyje

● Geresnis atsparumas rūgštinėms ir šarminėms valymo priemonėms

● Mažesnė anglies versija (316L) apsaugo nuo suvirinimo siūlių korozijos

Atsparumo korozijai palyginimas

Dvipusis nerūdijantis plienas - Didelis- našumas

Dvipusės klasės (pvz., 2205) pasižymi dvigubu austenitinio plieno stiprumu ir itin dideliu atsparumu chloridams dėl didesnio chromo ir molibdeno kiekio.

Taikoma:

● jūrinės platformos

● gėlinimo įrenginiai

● cheminiai šveitikliai

Tačiau dvipusis vielos tinklas yra brangesnis ir sunkiau audžiamas.

Vielos tinklelis patiria didesnį paviršiaus poveikį nei kieto metalo lakštai, todėl aplinkos sąlygos yra ypač paveikiamos.

Chlorido koncentracija ir druskos poveikis

Chloridai yra agresyviausios medžiagos prieš nerūdijantį plieną.

Chloro{0}}turtingos aplinkos pavyzdžiai:

● vandenyno / purslų zonos

● kelius stabdančios druskos

● maisto perdirbimo sūrymai

● rūgštiniai cheminiai mišiniai

Chlorido jonai prasiskverbia į pasyvųjį sluoksnį, sukurdami duobes, kurios greitai auga.

Temperatūros įtaka korozijos greičiui

Aukšta temperatūra pagreitėja:

● SCC

● įdubimas

● bendra korozija

Esant aukštesnei nei 60 laipsnių temperatūrai, net 316 nerūdijantis plienas gali sugesti koncentruoto chlorido aplinkoje.

Drėgmė, kondensatas ir sustingęs vanduo

Kai drėgmė negali išgaruoti, vietinė korozija pagreitėja.

Didelės{0}}rizikos situacijos:

● tinklelis, sumontuotas šalia garo vamzdžių

● prastai vėdinamos apdorojimo patalpos

● lauko aplinka, kurioje kasdien susidaro kondensatas

Bioplėvelės susidarymas iš dumblių ar bakterijų dar labiau padidina korozijos greitį.

Norint geriau suprasti, reikia ištirti, kaip nerūdijančio plieno vielos tinklelis veikia realiomis{0}}pasaulio sąlygomis.

Jūrų ir pakrančių įrenginiai

Druskos purškimo, nuolatinės drėgmės ir UV spinduliuotės derinys pakrančių aplinką daro itin atšiaurią.

Dažni gedimai:

● austų sankryžų įdubimas

● spalvos pakitimas (arbatos dėmės)

● plyšinė korozija už tvirtinimo spaustukų

Primygtinai rekomenduojamos 316 ir dvipusės klasės.

Cheminis ir naftos chemijos perdirbimas

Vielos tinklas dažnai naudojamas:

● katalizatoriaus atraminiai ekranai

● rūko šalinimo priemonės

● distiliavimo padėklai

● filtravimo krepšeliai

Cheminės medžiagos, tokios kaip HCl, H₂SO₂, NaOH ir tirpikliai, gali prasiskverbti į pasyvų sluoksnį.

Medžiagos pasirinkimas turi atitikti konkrečias cheminių medžiagų koncentracijas ir temperatūras.

Maisto ir farmacijos perdirbimas

Nors šios pramonės šakos atrodo mažiau agresyvios, jos apima:

● rūgščių maisto likučių

● druskos tirpalai

● šarminiai plovikliai

● karšto vandens dezinfekcija

● garų poveikis

316L yra tinkamas ir atsparumas korozijai, ir higiena.

Ankstyvas aptikimas apsaugo nuo brangių įrangos gedimų.

Vizualinis ir mikroskopinis patikrinimas

Įprastų patikrinimų metu reikia ieškoti:

● mikro{0}}duobes

● spalvos pakitimas

● suvirinimo siūlės nusidėvėjimas

● tinklelio retinimas

● rūdžių dalelės

Mikroskopija padeda aptikti ankstyvas duobių atsiradimo stadijas prieš konstrukcijos gedimą.

Cheminis bandymas ir chloridų kartografavimas

Taškiniai tyrimai gali aptikti chlorido kaupimąsi.

Įprastos vertinimo priemonės:

● geležies chlorido duobėjimo bandymas

● druskos purškimo (rūko) bandymas

● chlorido jonų bandymo juostelės

Šie metodai padeda įvertinti tinkamumą aplinkai ir medžiagos veiksmingumą.

Mechaninio vientisumo įvertinimas

Tempimo stiprumo ir kietumo bandymai nustato susilpnėjimą dėl korozijos.

Vielos tinklelis, kuris praranda skerspjūvio{0}}storį, yra linkęs į:

● plyšimas

● deformacija

● mechaninis gedimas

Medžiagos parinkimas yra tik pirmas žingsnis{0}}prevencinės strategijos žymiai pailgina tinklelio naudojimo laiką.

Paviršiaus apdorojimas ir apsauginės dangos

Keletas procedūrų padidina atsparumą korozijai:

● elektropoliravimas

● pasyvumas

● epoksidinės dangos

● PTFE (tefloninės) dangos

Elektropoliravimas ypač efektyvus, nes išlygina mikro{0}}plyšius, kur prasideda korozija.

Tinkama valymo ir priežiūros praktika

Kad išvengtumėte įdubimų ir plyšių korozijos:

● išskalauti tinklelį, veikiamą sūraus vandens

● venkite ploviklių, kurių sudėtyje yra chloro{0}}

● reguliariai šalinkite nešvarumus ir nuosėdas

● sausos vietos, linkusios sulaikyti drėgmę

Netinkamos valymo cheminės medžiagos gali sunaikinti pasyvųjį sluoksnį.

Projektavimo strategijos, kaip sumažinti plyšių susidarymą

Geresnė konstrukcija sumažina korozijos riziką:

● pašalinti nereikalingus persidengimus

● užtikrinti tinkamą drenažą ir vėdinimą

● venkite sandarių,{0}}drėgmę sulaikančių jungčių

● pasirinkite suvirintą tinklelį, o ne austą tinklelį, kai įtrūkimai turi būti kuo mažesni

Tikslas yra ne tik korozijos prevencija, bet ir ilgalaikio{0}}struktūrinio bei filtravimo veikimo užtikrinimas.

Medžiagos pasirinkimo matrica

Rekomenduojami lydiniai pagal aplinką

Tinklo tipo ir pynimo svarstymai

Agresyvi aplinka reikalauja:

● tankesnis pynimas, siekiant sumažinti šiukšlių kaupimąsi

● suvirintas tinklelis, užtikrinantis konstrukcijos patvarumą

● sunkesnis vielos skersmuo, užtikrinantis ilgą tarnavimo laiką

Išlaidų ir atsparumo korozijai balansavimas

Nors labai{0}}legiruotas plienas iš anksto kainuoja daugiau, tai žymiai sumažina:

● keitimo dažnis

● prastovos

● užteršimo rizika

● pavojai saugai

Ilgalaikė -mokėjimo nauda dažnai viršija pradines investicijas.

Nerūdijančio plieno vielos tinklelis užtikrina puikų našumą įvairiose pramonės šakose, tačiau agresyvi aplinka sukelia unikalius korozijos iššūkius, kuriuos reikia atidžiai valdyti. Suprasdami korozijos mechanizmus, pasirinkdami tinkamus lydinius, optimizuodami dizainą ir įgyvendindami prevencines strategijas, vartotojai gali žymiai pailginti savo vielos tinklo tarnavimo laiką. Nesvarbu, ar naudojamas jūrinėje aplinkoje, chemijos perdirbime, maisto gamyboje ar didelės-drėgmės patalpose, tinkamas pasirinkimas ir priežiūra užtikrina patikimą veikimą ir ilgalaikę vertę.