Βιομηχανικά περιβάλλοντα πλούσια σε χλωριούχα-όπως η επεξεργασία λυμάτων με ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, η παράκτια χημική επεξεργασία και η θέρμανση με διάλυμα αλατιού είναι οι κύριες αιτίες αστοχίας διάβρωσης με κοιλότητες και ρωγμές για ηλεκτρικούς σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316. Η επιφανειακή παθητικοποίηση χρησιμεύει ως ένα χαμηλού κόστους-και αποδοτικό τεχνικό μέσο για το σχηματισμό μιας πυκνής παθητικής μεμβράνης-πλούσιας σε χρώμιο στην μεταλλική επιφάνεια, η οποία μπορεί να απομονώσει αποτελεσματικά τα ιόντα χλωρίου από την άμεση επαφή με το βασικό μέταλλο. Ωστόσο, η συμβατική παθητικοποίηση απλού νιτρικού οξέος δημιουργεί συχνά ανομοιόμορφα παθητικά φιλμ με μικροσκοπικά δομικά ελαττώματα, τα οποία διεισδύουν εύκολα από ιόντα χλωρίου υψηλής-συγκέντρωσης, με αποτέλεσμα να συντομεύονται οι κύκλοι λειτουργίας των σωλήνων θέρμανσης και οι συχνές απώλειες τερματισμού λειτουργίας του εξοπλισμού. Αυτή η μελέτη διερευνά πολυ-στρατηγικές βελτιστοποίησης πολλαπλών διαστάσεων για τη διαδικασία παθητικοποίησης 316 σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα, αναλύει την επίδραση του τύπου διαλύματος παθητικοποίησης, της θερμοκρασίας, της διάρκειας εμβάπτισης και των διαδικασιών προ{10}επεξεργασίας στη συμπαγή, το πάχος και την ομοιομορφία των παθητικών φιλμ και επαληθεύει την επίδραση της αντιδιαβρωτικής ακτινοβολίας δοκιμές και ανίχνευση φασματοσκοπίας ηλεκτροχημικής σύνθετης αντίστασης, με στόχο τη δημιουργία ενός τυποποιημένου βελτιστοποιημένου σχήματος παθητικοποίησης κατάλληλου για συνθήκες εργασίας υψηλού{12}}χλωρίου και σημαντική παράταση της διάρκειας ζωής των σωλήνων θέρμανσης κατά της διάβρωσης.
Οι παραδοσιακές διαδικασίες παθητικοποίησης υιοθετούν ως επί το πλείστον ένα διάλυμα νιτρικού οξέος για επιφανειακή επεξεργασία μετά την κατεργασία των σωλήνων θέρμανσης. Υπολειμματικό λάδι κοπής, σκόνη στίλβωσης και μικρογρατσουνιές που δημιουργούνται κατά την κάμψη και τη συγκόλληση συχνά παραμένουν στην εξωτερική επιφάνεια των 316 σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα. Εάν αυτοί οι ρύποι δεν μπορούν να αφαιρεθούν πλήρως πριν από την παθητικοποίηση, το σχηματιζόμενο παθητικό φιλμ θα εμφανίσει τοπική ασυνέχεια, σχηματίζοντας εγγενή σημεία ευαίσθητα στη διάβρωση. Σε μέσα υψηλής-χλωρίου, τα ιόντα χλωρίου προσροφούνται κατά προτίμηση σε αυτές τις ελαττωματικές θέσεις, καταστρέφουν την παθητική μεμβράνη μέσω ανταγωνιστικής προσρόφησης και προκαλούν τοπική διάβρωση διάτρησης. Επιπλέον, η αδικαιολόγητη θερμοκρασία παθητικοποίησης και ο χρόνος διατήρησης θα οδηγήσουν επίσης σε υπερβολικά λεπτά παθητικά φιλμ με ασθενή αντι-διαπερατότητα ή υπερβολική-παθητικοποίηση-προκαλούμενη ρωγμή του φιλμ, τα οποία εξασθενούν σημαντικά την αντοχή στη διάβρωση του χλωρίου των σωλήνων θέρμανσης.
Αυτή η έρευνα βελτιστοποιεί ολόκληρη τη διαδικασία παθητικοποίησης από τρεις βασικούς συνδέσμους: προ-επεξεργασία, τροποποίηση διαλύματος παθητικοποίησης και μετα{1}}επεξεργασία σφράγισης. Για προ{3}}επεξεργασία, υιοθετείται η αλκαλική απολίπανση σε συνδυασμό με την ενεργοποίηση του τουρσί για την πλήρη απομάκρυνση των επιφανειακών οργανικών ρύπων και των στρωμάτων οξειδίου. Η θερμή διαβροχή με αλκάλια αφαιρεί τα υπολείμματα λίπους, ενώ η ενεργοποίηση με αραιό θειικό οξύ σε σύντομο-χρόνο εξαλείφει τα παθητικά φιλμ που σχηματίζονται φυσικά στον αέρα, δημιουργώντας μια ομοιόμορφη ενεργή μεταλλική επιφάνεια για την επακόλουθη αντίδραση παθητικοποίησης. Όσον αφορά το διάλυμα παθητικοποίησης, χρησιμοποιείται μια μικτή φόρμουλα νιτρικού οξέος συν μια μικρή ποσότητα μολυβδαινικού νατρίου αντί του απλού νιτρικού οξέος. Τα ιόντα μολυβδαινικού μπορούν να ενσωματωθούν στο παθητικό φιλμ οξειδίου του χρωμίου για να βελτιώσουν τη συμπαγή του ικανότητα και την ικανότητα θωράκισης των ιόντων χλωρίου. Μέσω ελεγχόμενων μεταβλητών πειραμάτων, η βέλτιστη θερμοκρασία παθητικοποίησης προσδιορίζεται σε 45 μοίρες με χρόνο εμβάπτισης 30 λεπτών, ο οποίος εξασφαλίζει το σχηματισμό ενός ομοιόμορφου παθητικού φιλμ 100–150 nm χωρίς υπερβολικά-ελαττώματα επεξεργασίας. Μετά την παθητικοποίηση, προστίθεται επεξεργασία σφράγισης με σιλάνιο για να γεμίσει τα μικροκενά της παθητικής μεμβράνης και να μπλοκάρει περαιτέρω το κανάλι μετάδοσης των ιόντων χλωρίου.
Οι δοκιμές κυκλικής διάβρωσης με ψεκασμό αλατιού δείχνουν ότι οι θερμαντικοί σωλήνες που έχουν υποστεί επεξεργασία με τη βελτιστοποιημένη διαδικασία παθητικοποίησης μπορούν να αντισταθούν 1200 ώρες σε διάβρωση ουδέτερου ψεκασμού αλατιού χωρίς εμφανή διάβρωση με αυλάκια, η οποία είναι περισσότερο από τριπλάσια της-αντιδιαβρωτικής αντοχής των τεμαχίων κατεργασίας με την παραδοσιακή διαδικασία. Τα αποτελέσματα των ηλεκτροχημικών δοκιμών αποδεικνύουν ότι η τιμή της σύνθετης αντίστασης του βελτιστοποιημένου παθητικού φιλμ αυξάνεται κατά σχεδόν μία τάξη μεγέθους, υποδεικνύοντας σημαντικά βελτιωμένη απόδοση φραγμού έναντι της διείσδυσης ιόντων χλωρίου. Τα δεδομένα εφαρμογών πεδίου από παράκτιες χημικές επιχειρήσεις καταδεικνύουν ότι η μέση διάρκεια ζωής των βελτιστοποιημένων αντιδιαβρωτικών σωλήνων ηλεκτρικής θέρμανσης 316 από ανοξείδωτο χάλυβα σε περιβάλλοντα θέρμανσης υγρών αποβλήτων υψηλής-χλωρίου επεκτείνεται από 6 μήνες σε περισσότερους από 18 μήνες, μειώνοντας αποτελεσματικά τη συχνότητα αντικατάστασης εξοπλισμού και τις απώλειες διακοπής παραγωγής.
Συμπερασματικά, η ολοκληρωμένη βελτιστοποίηση του προ{0}}καθαρισμού, μολυβδαινικού-τροποποιημένου μικτού οξέος παθητικοποίησης και σιλανικής στεγανοποίησης{2}}μπορεί να βελτιώσει αξιοσημείωτα τη δομική συμπαγή και ομοιομορφία της παθητικής μεμβράνης σε σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316, εμποδίζοντας αποτελεσματικά την απορρόφηση και την απορρόφηση penetide. μακροπρόθεσμη σταθερή αντιδιαβρωτική-απόδοση σε σκληρά βιομηχανικά σενάρια υψηλής-χλωρίου. Η διαμόρφωση τυποποιημένων παραμέτρων λειτουργίας παθητικοποίησης και ο αυστηρός έλεγχος κάθε σύνδεσης διεργασίας είναι ουσιαστικής σημασίας για τη μεγιστοποίηση του αντιδιαβρωτικού δυναμικού των υλικών από ανοξείδωτο χάλυβα 316 και τη μείωση του συνολικού κόστους λειτουργίας της εξισωτικής βιομηχανικής θέρμανσης
συμπλήρωση.
