Τα θαλάσσια και παράκτια βιομηχανικά περιβάλλοντα είναι από τα πιο δύσκολα σενάρια για τον εξοπλισμό θέρμανσης μετάλλων. Τα ιόντα χλωρίου υψηλής-συγκέντρωσης στο θαλασσινό νερό και το σπρέι αλατιού μπορεί να προκαλέσουν σοβαρή διάβρωση με κοιλότητες και ρωγμές στα περισσότερα υλικά από ανοξείδωτο χάλυβα. Ως ευρέως χρησιμοποιούμενο ανθεκτικό στη διάβρωση υλικό, οι σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 έχουν ορισμένη αντοχή σε χλωριούχα, αλλά τα όρια απόδοσης και οι σωστές μέθοδοι χρήσης τους πρέπει να είναι σαφώς κατανοητά στις θαλάσσιες εφαρμογές για να αποφευχθεί η πρόωρη αστοχία.
Η κύρια πρόκληση διάβρωσης των θαλάσσιων περιβαλλόντων προέρχεται από τα ιόντα χλωρίου. Τα ιόντα χλωρίου έχουν ισχυρή διαπερατότητα και μπορούν τοπικά να καταστρέψουν το παθητικό φιλμ στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα, σχηματίζοντας μικροσκοπικά διαβρωτικά κοιλώματα που αναπτύσσονται γρήγορα προς τα μέσα. Επιπλέον, ρωγμές όπως συνδέσεις σωλήνων, αρμοί φλάντζας και θέσεις εναπόθεσης αλάτων είναι πιο επιρρεπείς στη διάβρωση των σχισμών λόγω του τοπικού εμπλουτισμού ιόντων χλωρίου. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, ο ρυθμός διάβρωσης των ιόντων χλωρίου θα επιταχυνθεί σημαντικά και η διάβρωση λόγω τάσης μπορεί να εμφανιστεί ακόμη και υπό τάση εφελκυσμού. Για τον ανοξείδωτο χάλυβα 316, η συνιστώμενη μακροχρόνια ασφαλής συγκέντρωση ιόντων χλωρίου είναι γενικά κάτω από 200 ppm σε θερμοκρασία δωματίου και αυτό το όριο θα μειωθεί σημαντικά καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.
Όσον αφορά την επιλογή υλικού για θαλάσσια περιβάλλοντα, ο συνηθισμένος ανοξείδωτος χάλυβας 316 είναι κατάλληλος μόνο για σενάρια χαμηλών-χλωριόντων και χαμηλών-θερμοκρασιών, όπως συστήματα θέρμανσης ακτών με επεξεργασμένο νερό βρύσης και έμμεση ανταλλαγή θερμότητας θαλασσινού νερού με χαμηλή θερμοκρασία. Για άμεση επαφή με θαλασσινό νερό ή με άλμη υψηλής-αλατότητας, συνιστάται πρώτα η έκδοση 316L χαμηλού-άνθρακα, η οποία έχει καλύτερη αντοχή στη διάβρωση συγκόλλησης. Εάν η διάβρωση είναι πιο σοβαρή, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη-υλικά υψηλότερης ποιότητας, όπως σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα διπλής όψης 2205 ή από τιτάνιο. Στην πραγματική μηχανική, πολλές επιχειρήσεις χρησιμοποιούν λανθασμένα ανοξείδωτο χάλυβα 316 για άμεση θέρμανση του θαλασσινού νερού, με αποτέλεσμα την αστοχία των κοιλωμάτων μέσα σε λίγους μήνες, η οποία προκαλείται από ασαφή όρια υλικού.
Για σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 που πρέπει να χρησιμοποιούνται σε περιβάλλοντα μεσαίου χλωρίου, μπορούν να ληφθούν διάφορα μέτρα αντιδιαβρωτικής ενίσχυσης. Πρώτον, βελτιώστε τον βαθμό επεξεργασίας επιφανειών. Η ηλεκτρολυτική στίλβωση μπορεί να αποκτήσει μια πιο λεία και πυκνότερη παθητική μεμβράνη, η οποία βελτιώνει σημαντικά την αντίσταση στη διάβρωση των οπών σε σύγκριση με τις συνηθισμένες επιφάνειες αποξίδωσης. Δεύτερον, βελτιστοποιήστε τη δομική σχεδίαση για να μειώσετε τα κενά και τις νεκρές γωνίες, να αποφύγετε την καθίζηση και την εναπόθεση ιζημάτων και να μειώσετε τον κίνδυνο διάβρωσης στις ρωγμές. Τρίτον, ενισχύστε τη διαχείριση λειτουργίας, ελέγξτε τη θερμοκρασία λειτουργίας ώστε να μην είναι πολύ υψηλή, καθαρίστε τακτικά και αφαλατώστε και εκτελέστε συμπληρωματική επεξεργασία παθητικοποίησης. Τέταρτον, μέτρα ηλεκτροχημικής προστασίας, όπως η καθοδική προστασία, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για βασικά μέρη για περαιτέρω βελτίωση της αντίστασης στη διάβρωση.
Σε θαλάσσια ατμοσφαιρικά περιβάλλοντα, 316 σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα παρουσιάζουν καλύτερη απόδοση. Για εξοπλισμό εξωτερικού χώρου σε παράκτιες πλατφόρμες και πλοία, το υλικό 316 μπορεί να αντισταθεί στην ατμοσφαιρική διάβρωση με ψεκασμό αλατιού και έχει πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τον ανοξείδωτο χάλυβα 304. Σε αυτό το σενάριο, ο τακτικός καθαρισμός και η συντήρηση επιφανειών μπορεί να διατηρήσει την καλή εμφάνιση και απόδοση για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Πίνακας 1 Αναφορά επιλογής υλικού για διαφορετικά περιβάλλοντα διάβρωσης χλωρίου
表格
| Επίπεδο Περιβάλλοντος Χλωριούχου | Εύρος συγκέντρωσης χλωρίου | Προτεινόμενο Υλικό | Αναμενόμενη διάρκεια ζωής |
|---|---|---|---|
| Χαμηλός | <50 ppm (treated fresh water) | 316 / 316L | 5-10 ετών |
| Μέσον | 50–200 ppm (υφάλμυρο νερό) | 316L + ηλεκτρολυτικό γυάλισμα | 2-4 ετών |
| Ψηλά | 200–1000 ppm (αραιωμένο θαλασσινό νερό) | Duplex ανοξείδωτο ατσάλι 2205 | 3-6 ετών |
| Αυστηρός | >10000 ppm (θαλασσινό νερό, άλμη) | Σωλήνας τιτανίου | 20+ έτη |
Η λογική επιλογή υλικού και τα στοχευμένα αντιδιαβρωτικά μέτρα μπορούν να κάνουν 316 σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα να έχουν τη δέουσα αξία σε θαλάσσια περιβάλλοντα και περιβάλλοντα με υψηλό-χλωρίδιο.
