Πώς να ελέγξετε την περιεκτικότητα σε άνθρακα του ανοξείδωτου χάλυβα 316 για να αποφύγετε τη διακοκκώδη διάβρωση των αντιδιαβρωτικών ηλεκτρικών σωλήνων θέρμανσης-
Η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι ο βασικός αποφασιστικός χημικός δείκτης που διέπει τη διακοκκώδη αντοχή στη διάβρωση και τη μακροπρόθεσμη λειτουργική σταθερότητα των ηλεκτρικών σωλήνων θέρμανσης 316 από ανοξείδωτο χάλυβα. Σε όλη τη ροή επεξεργασίας των σωλήνων θέρμανσης, συμπεριλαμβανομένης της έλασης, της κάμψης, της συγκόλλησης και της θερμικής επεξεργασίας υψηλής{{4} θερμοκρασίας, τα υπερβολικά στοιχεία άνθρακα σε υποστρώματα από ανοξείδωτο χάλυβα θα υποστούν χημικό συνδυασμό με στοιχεία χρωμίου, καθιζώντας συνεχή δίκτυα καρβιδίου του χρωμίου κατά μήκος των ορίων των μεταλλικών κόκκων. Αυτό το μεταλλουργικό ελάττωμα σχηματίζει προφανείς ζώνες με εξάντληση-χρώμιο στα όρια των κόκκων, γεγονός που καταστρέφει την ομοιομορφία και τη συμπαγή του εγγενούς παθητικού φιλμ-πλούσιου σε χρώμιο. Διαφορετική από τη μακροσκοπική διάβρωση με κοιλότητες και ρωγμές, η διακοκκώδης διάβρωση αναπτύσσεται κρυφά κατά μήκος των ορίων των κόκκων χωρίς εμφανή παραμόρφωση της επιφάνειας στο αρχικό στάδιο, καθιστώντας δύσκολη την αναγνώριση από τη συμβατική επιθεώρηση δινορευμάτων και τη μέτρηση πάχους με υπερήχους. Μόλις ο σωλήνας θέρμανσης τεθεί σε λειτουργία σε περιβάλλοντα με χλωριούχο{10}}όξινο και υψηλές{11}}θερμοκρασίες κυκλοφορούντος νερού, οι περιοχές ορίων κόκκων με έλλειψη χρωμίου{12}}θα γίνουν ανοδικές ζώνες διάλυσης, με αποτέλεσμα συνεχές ξεφλούδισμα των ορίων κόκκων, αστοχία διαρροής του τοιχώματος του σωλήνα και λέπτυνση του τοιχώματος του σωλήνα. Οι περισσότερες επιχειρησιακές αστοχίες διάβρωσης των συγκολλημένων σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 οφείλονται στην ανεξέλεγκτη περιεκτικότητα σε άνθρακα σε πρώτη ύλη και στην αντιεπιστημονική επιλογή υλικού, παρά σε ελαττώματα επεξεργασίας και λειτουργίας. Επομένως, ο ακριβής έλεγχος ταξινόμησης περιεκτικότητας σε άνθρακα και η τυποποιημένη επιλογή υλικού είναι απαραίτητα μέτρα πρόληψης πηγών για την εξάλειψη των κινδύνων διακοκκώδους διάβρωσης των σωλήνων θέρμανσης.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας της σειράς 316 χωρίζεται σε συνηθισμένο 316 και εξαιρετικά{2}}χαμηλό-άνθρακα 316L ανάλογα με την περιεκτικότητα σε άνθρακα και οι διαφορές περιεκτικότητας σε άνθρακα οδηγούν σε εντελώς διαφορετικές αντι-ευαισθητοποιητικές και αντιδιαβρωτικές επιδόσεις σε υψηλή-θερμοκρασία επεξεργασίας και διαβρωτικές συνθήκες εργασίας. Η υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα βελτιώνει σημαντικά την τάση ευαισθητοποίησης του ανοξείδωτου χάλυβα, καθιστώντας το υλικό επιρρεπές σε μη αναστρέψιμες ζημιές στα όρια της δομής των κόκκων μετά από συγκόλληση και θερμική επεξεργασία. Ακόμη και αν εφαρμοστεί η παθητικοποίηση{10}}μετά τη συγκόλληση και η ενίσχυση της επιφάνειας, το εγγενές ελάττωμα της ανεπάρκειας χρωμίου στα όρια των κόκκων δεν μπορεί να επιδιορθωθεί, αφήνοντας μόνιμους κρυφούς κινδύνους για επακόλουθη διάβρωση μέσου. Σε συνθήκες εργασίας βιομηχανικού συγκροτήματος με εναλλασσόμενες διακυμάνσεις θερμοκρασίας και υποβάθμιση της ποιότητας του νερού, οι μικροσκοπικές διακοκκώδεις ρωγμές θα επεκταθούν γρήγορα υπό την επίδραση σύζευξης της ηλεκτροχημικής διάβρωσης και της θερμικής καταπόνησης, μειώνοντας σημαντικά την πλήρη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού σωλήνων θέρμανσης.
|
Βαθμός υλικού |
Μέγιστη περιεκτικότητα σε άνθρακα |
Κίνδυνος ευαισθητοποίησης μετά τη συγκόλληση |
Τυπικά χαρακτηριστικά διάβρωσης |
Ισχύοντα σενάρια εργασίας |
|---|---|---|---|---|
|
Συνήθης 316 |
Λιγότερο ή ίσο με 0,08% |
Ψηλά |
Εμφανής διακοκκώδης διάβρωση, εύκολο ξεφλούδισμα των ορίων κόκκων σε χλωριούχο μέσο |
Καθαρό νερό σε χαμηλή-θερμοκρασία, χωρίς δευτερεύουσα συγκόλληση και θερμική επεξεργασία |
|
316L Χαμηλός-άνθρακας |
Λιγότερο ή ίσο με 0,03% |
Εξαιρετικά χαμηλό |
Χωρίς εμφανή κατακρήμνιση καρβιδίου του χρωμίου, σταθερό παθητικό φιλμ στα όρια των κόκκων |
Σύστημα θέρμανσης με χημικό οξύ-βάση, συχνή συγκόλληση, υψηλή-κυκλοφορία αλατιού |
|
Πάνω από-πρότυπο 316 |
>0.08% |
Εξαιρετικά ψηλά |
Σοβαρή διακοκκώδης ρωγμή, ταχεία διεισδυτική αστοχία διάβρωσης |
Απαγορεύεται για κάθε-αντιδιαβρωτική παραγωγή σωλήνων θέρμανσης |
Για να τυποποιηθεί ο έλεγχος της περιεκτικότητας σε άνθρακα, οι επιχειρήσεις πρέπει να δημιουργήσουν αυστηρούς μηχανισμούς φασματικής ανίχνευσης εισερχόμενων υλικών. Όλες οι πρώτες ύλες από ανοξείδωτο χάλυβα 316 που χρησιμοποιούνται για αντιδιαβρωτικούς σωλήνες θέρμανσης σε χημικές συνθήκες και συνθήκες εργασίας με υψηλή Πραγματοποιείται τυχαία φασματική δειγματοληψία για κάθε παρτίδα πρώτων υλών για την εξάλειψη υποστρωμάτων υψηλής-άνθρακα που δεν πληρούν τις προϋποθέσεις. Για σωλήνες θέρμανσης που απαιτούν συγκόλληση πολλαπλών διελεύσεων και επεξεργασία σχηματισμού υψηλής θερμοκρασίας, τα δεδομένα περιεκτικότητας σε άνθρακα θα λαμβάνονται ως κύριος δείκτης αποδοχής για να αποφευχθεί η ευαισθητοποίηση του υλικού. Εν τω μεταξύ, συνεργαστείτε με τη δοκιμή χάραξης οξαλικού οξέος και την παρατήρηση μεταλλογραφικής μικροδομής για να επαληθεύσετε εάν συμβαίνει καθίζηση καρβιδίου στα όρια των κόκκων, πραγματοποιώντας διπλό έλεγχο της χημικής σύνθεσης και της δομικής απόδοσης. Ο επιστημονικός έλεγχος περιεκτικότητας σε άνθρακα καταστέλλει ουσιαστικά την έναρξη της διακοκκώδους διάβρωσης, διατηρεί τη μακροπρόθεσμη-σταθερότητα του παθητικού φιλμ των 316 σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα και μειώνει αποτελεσματικά το ποσοστό πρόωρης αστοχίας του εξοπλισμού ανταλλαγής θερμότητας σε πολύπλοκα βιομηχανικά διαβρωτικά περιβάλλοντα.
