Για βιομηχανικά συστήματα θέρμανσης που χρησιμοποιούν σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα 316, η ακριβής πρόβλεψη του ρυθμού διάβρωσης και η εκτίμηση της διάρκειας ζωής είναι πολύ σημαντική για τον προγραμματισμό συντήρησης του εξοπλισμού και τον προϋπολογισμό κόστους. Ο ρυθμός διάβρωσης του ανοξείδωτου χάλυβα 316 επηρεάζεται από πολλούς περιβαλλοντικούς παράγοντες. Η γνώση των μεθόδων επιστημονικής δοκιμής και αξιολόγησης μπορεί να βοηθήσει τις επιχειρήσεις να οργανώσουν εύλογα κύκλους αντικατάστασης και να αποφύγουν απρογραμμάτιστες διακοπές λειτουργίας που προκαλούνται από ξαφνικές βλάβες.
Ο ρυθμός διάβρωσης του ανοξείδωτου χάλυβα 316 επηρεάζεται κυρίως από τέσσερις βασικούς παράγοντες. Το πρώτο είναι η θερμοκρασία - εντός ενός συγκεκριμένου εύρους, ο ρυθμός διάβρωσης αυξάνεται εκθετικά με την αύξηση της θερμοκρασίας. Για κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10 βαθμούς, ο ρυθμός διάβρωσης μπορεί να διπλασιαστεί. Το δεύτερο είναι η συγκέντρωση ιόντων χλωρίου - τα ιόντα χλωρίου είναι η κύρια αιτία της διάβρωσης με λακκούβες του 316, και όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση, τόσο υψηλότερος είναι ο κίνδυνος δημιουργίας κοιλοτήτων και τόσο ταχύτερος ο ρυθμός διάβρωσης. Το τρίτο είναι η τιμή pH - 316 έχει την καλύτερη αντίσταση στη διάβρωση σε ουδέτερα και ασθενώς οξειδωτικά περιβάλλοντα και ο ρυθμός διάβρωσης αυξάνεται σημαντικά σε περιβάλλοντα ισχυρού οξέος ή ισχυρών αλκαλίων. Το τέταρτο είναι ο ρυθμός ροής - ο κατάλληλος ρυθμός ροής μπορεί να μειώσει την εναπόθεση ιζήματος και να βοηθήσει στη διατήρηση του παθητικού φιλμ, αλλά ο πολύ υψηλός ρυθμός ροής θα προκαλέσει διάβρωση διάβρωσης.
Υπάρχουν τρεις κοινά χρησιμοποιούμενες μέθοδοι για τον έλεγχο του ρυθμού διάβρωσης. Η μέθοδος απώλειας βάρους είναι η πιο κλασική και ακριβής μέθοδος. Ζυγίζει το δείγμα αφού βυθιστεί στο πραγματικό μέσο για μια χρονική περίοδο και υπολογίζει τον μέσο ρυθμό διάβρωσης σύμφωνα με την απώλεια βάρους, την επιφάνεια και το χρόνο. Αυτή η μέθοδος είναι διαισθητική και αξιόπιστη, αλλά διαρκεί πολύ. Η ηλεκτροχημική μέθοδος χρησιμοποιεί καμπύλη πόλωσης και φασματοσκοπία ηλεκτροχημικής σύνθετης αντίστασης για δοκιμή, η οποία μπορεί να λάβει γρήγορα ρεύμα διάβρωσης και να υπολογίσει το ρυθμό διάβρωσης και είναι κατάλληλη για ταχεία αξιολόγηση. Η μέθοδος μέτρησης πάχους με υπερήχους είναι μια-μέθοδος ανίχνευσης επί τόπου, η οποία υπολογίζει τον πραγματικό ρυθμό διάβρωσης μετρώντας τακτικά τη μεταβολή του πάχους του τοιχώματος του-σωλήνα θέρμανσης εντός λειτουργίας. Αυτή η μέθοδος μπορεί να αντικατοπτρίζει άμεσα την κατάσταση διάβρωσης του πραγματικού εξοπλισμού.
Για την αξιολόγηση της διάρκειας ζωής, υπάρχουν διαφορετικές μέθοδοι υπολογισμού για διαφορετικούς τύπους διάβρωσης. Για ομοιόμορφη διάβρωση, η εκτιμώμενη διάρκεια ζωής μπορεί απλά να υπολογιστεί διαιρώντας το επιτρεπόμενο όριο διάβρωσης με τον ετήσιο ομοιόμορφο ρυθμό διάβρωσης. Για τη διάβρωση με διάτρηση, που είναι ο κύριος τρόπος αστοχίας του ανοξείδωτου χάλυβα 316, η αξιολόγηση είναι πιο περίπλοκη. Είναι απαραίτητος ο συνδυασμός του συντελεστή διάτρησης (ο λόγος του μέγιστου βάθους διάτρησης προς το μέσο βάθος διάβρωσης) για να εκτιμηθεί ο χρόνος κατά τον οποίο η βαθύτερη διάτρηση διεισδύει στο τοίχωμα του σωλήνα. Στη μηχανική, οι εμπειρικοί τύποι και η αναζήτηση βάσεων δεδομένων διάβρωσης συνδυάζονται συνήθως για ολοκληρωμένη αξιολόγηση.
Σε πρακτικές εφαρμογές μηχανικής, συνήθως υιοθετούνται συντηρητικές εκτιμήσεις. Επειδή οι πραγματικές συνθήκες εργασίας συχνά κυμαίνονται και υπάρχουν αβέβαιοι παράγοντες όπως η απολέπιση και η μικροβιακή διάβρωση, θα πρέπει να προστεθεί ένας ορισμένος παράγοντας ασφάλειας στην υπολογιζόμενη διάρκεια ζωής. Για σημαντικές γραμμές παραγωγής, συνιστάται η κράτηση περιθωρίου ασφαλείας 30–50% και η τακτική μέτρηση του πάχους και η παρακολούθηση της διάβρωσης κατά τη λειτουργία για δυναμική προσαρμογή της προσδοκίας ζωής.
Επιπλέον, η δημιουργία της βάσης δεδομένων του ποσοστού διάβρωσης για τις συνθήκες εργασίας της ίδιας της επιχείρησης είναι η πιο ακριβής μέθοδος. Μέσω μακροπρόθεσμης-παρακολούθησης και συσσώρευσης των πραγματικών δεδομένων διάβρωσης του συστήματος, μπορεί να καθιερωθεί το μοντέλο πρόβλεψης διάρκειας ζωής κατάλληλο για τις δικές του συνθήκες εργασίας, το οποίο είναι πολύ πιο ακριβές από τα γενικά εμπειρικά δεδομένα.
Πίνακας 1 Κατά προσέγγιση ρυθμός διάβρωσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 σε τυπικά περιβάλλοντα
表格
| Τύπος Περιβάλλοντος | Τυπική Κατάσταση | Ετήσιος ρυθμός διάβρωσης | Λειτουργία αποτυχίας |
|---|---|---|---|
| Καθαρό νερό βρύσης | <50 ppm Cl⁻, normal temp | <0.005 mm/year | Πολύ αργή ομοιόμορφη διάβρωση |
| Ψύξη Κυκλοφορούμενο Νερό | 50–200 ppm Cl-, 40–60 βαθμοί | 0,01–0,05 mm/έτος | Τοπικό κοίλωμα |
| Διάλυμα ασθενούς οξέος | <10% acid, room temperature | 0,02–0,1 mm/έτος | Στολή + κοίλωμα |
| Υφάλμυρο Νερό | 200–1000 ppm Cl-, 50 βαθμοί | 0,1–0,5 mm/έτος | Σοβαρό κοίλωμα |
| Θαλασσινό νερό | ~20000 ppm Cl-, κανονική θερμοκρασία | >0,5 mm/έτος | Γρήγορη διάτρηση διάτρησης |
Η επιστημονική δοκιμή του ρυθμού διάβρωσης και η αξιολόγηση ζωής μπορούν να βελτιώσουν αποτελεσματικά το επίπεδο λειτουργίας και διαχείρισης των συστημάτων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316.
