Πώς να ελέγξετε την περιεκτικότητα σε στοιχεία μολυβδαινίου του ανοξείδωτου χάλυβα 316 για να βελτιώσετε την αντίσταση στη διάβρωση των σωλήνων θέρμανσης
Το μολυβδαίνιο είναι το βασικό στοιχείο κράματος που διακρίνει τον ανοξείδωτο χάλυβα σειράς 316 από τον συνηθισμένο ανοξείδωτο χάλυβα 304 και παίζει αναντικατάστατο ρόλο στην ενίσχυση της τοπικής αντοχής στη διάβρωση των αντιδιαβρωτικών ηλεκτρικών σωλήνων θέρμανσης σε περιβάλλοντα πλούσια σε χλωριούχα{{3}. Το βιομηχανικό κυκλοφορούν νερό, τα μέσα αφαλάτωσης θαλασσινού νερού, τα λύματα ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης και τα διαλύματα χημικών αλάτων περιέχουν όλα υψηλές συγκεντρώσεις ιόντων χλωρίου, τα οποία μπορούν εύκολα να διεισδύσουν στην επιφανειακή παθητική μεμβράνη του κοινού ανοξείδωτου χάλυβα, να προκαλέσουν διάβρωση και διάβρωση ρωγμών και τελικά να προκαλέσουν διάτρηση και διαρροή των σωλήνων θέρμανσης. Σε αντίθεση με τα στοιχεία χρωμίου και νικελίου που βελτιώνουν κυρίως τη συνολική αντίσταση στην οξείδωση του ανοξείδωτου χάλυβα, το μολυβδαίνιο μπορεί να προσροφηθεί ειδικά στην επιφάνεια της μεταλλικής παθητικής μεμβράνης, να σχηματίσει σταθερές αδιάλυτες προστατευτικές ενώσεις μολυβδαινικού και να εμποδίσει αποτελεσματικά την προσρόφηση και τη διάχυση ιόντων χλωρίου σε θέσεις ελαττωμάτων, όπως τα όρια της επιφάνειας των κόκκων{6}. Πολλές αστοχίες διάβρωσης του σωλήνα θέρμανσης σε συνθήκες εργασίας με υψηλό-αλάτι προκαλούνται από ανεπαρκή περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο ή ανομοιόμορφη κατανομή στοιχείων στις πρώτες ύλες, παρά από κακή λειτουργία και συντήρηση. Επομένως, ο ακριβής έλεγχος της περιεκτικότητας σε μολυβδαίνιο είναι ένα βασικό τεχνικό μέσο για τη σταθεροποίηση της αντιδιαβρωτικής απόδοσης{10}}των σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316.
Η αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα 316 εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την αποτελεσματική περιεκτικότητα σε στοιχεία μολυβδαινίου. Όταν η περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο είναι χαμηλότερη από το τυπικό εύρος, το παθητικό φιλμ στερείται πυκνών προστατευτικών συστατικών έναντι ιόντων χλωρίου, με αποτέλεσμα εξαιρετικά γρήγορο ρυθμό αστοχίας σε περιβάλλοντα διαλείπουσας θέρμανσης υψηλής-αλατότητας. Η υπερβολικά υψηλή περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο θα αυξήσει την ευθραυστότητα των υποστρωμάτων από ανοξείδωτο χάλυβα, θα μειώσει τη μηχανική απόδοση κάμψης και συγκόλλησης των σωλήνων θέρμανσης και θα δημιουργήσει εύκολα μικρο{4}ρωγμές κατά την επεξεργασία του σωλήνα και τη θερμική διαστολή και συστολή, τα οποία με τη σειρά τους γίνονται νέα σημεία έναρξης διάβρωσης. Μόνο όταν η περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο ελέγχεται εντός του βέλτιστου τυπικού εύρους, το υλικό μπορεί να εξισορροπήσει την εξαιρετική απόδοση μηχανικής επεξεργασίας και τη μακροπρόθεσμη αντίσταση στη διάβρωση σε χλωριούχα-. Στις πραγματικές βιομηχανικές προμήθειες, ορισμένες ακατάλληλες πρώτες ύλες από ανοξείδωτο χάλυβα 316 έχουν περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο χαμηλότερη από 2,0%, η οποία δεν μπορεί να καλύψει τις{10}απαιτήσεις κατά της διάβρωσης των σκληρών χημικών συνθηκών εργασίας και μειώνει σημαντικά τον κύκλο λειτουργίας των τελικών σωλήνων θέρμανσης.
|
Εύρος περιεκτικότητας σε μολυβδαίνιο |
Απόδοση αντοχής στη διάβρωση |
Απόδοση Επεξεργασίας |
Εφαρμοστέα Βιομηχανικά Σενάρια |
|---|---|---|---|
|
Κάτω από 2,0% |
Κακή, επιρρεπής σε ταχεία διάβρωση χλωρίου και διάβρωση ρωγμών |
Καλή ολκιμότητα, χωρίς κίνδυνο ρωγμών επεξεργασίας |
Ισχύει μόνο για περιβάλλοντα θέρμανσης καθαρού νερού χαμηλής-αλατότητας |
|
2,0%-3,0% (Τυπικό) |
Εξαιρετική, σταθερή αντίσταση στη διάβρωση χλωριούχων-υψηλής συγκέντρωσης |
Ισορροπημένη αντοχή και ολκιμότητα, κατάλληλο για κάμψη και συγκόλληση |
Χημικό διάλυμα αλατιού, κυκλοφορία θαλασσινού νερού, θέρμανση λυμάτων με ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση |
|
Πάνω από 3,0% |
Ελαφρώς βελτιωμένη αντοχή σε χλωριούχα |
Κακή σκληρότητα, εύκολο στην παραγωγή εύθραυστων μικρο-ελαττωμάτων μετά την επεξεργασία |
Διάλυμα στατικού άλατος υψηλής-θερμοκρασίας, δεν συνιστάται για εύκαμπτους σωλήνες θέρμανσης |
Για να τυποποιηθεί ο έλεγχος περιεκτικότητας σε μολυβδαίνιο των πρώτων υλών σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316, οι επιχειρήσεις πρέπει να λαμβάνουν την ανίχνευση συστατικών μολυβδαινίου ως υποχρεωτικό στοιχείο επιθεώρησης. Οι φορητοί φασματικοί αναλυτές χρησιμοποιούνται για τη δειγματοληψία παρτίδων για τον έλεγχο μη ειδικών πρώτων υλών με ανεπαρκή περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο. Για σωλήνες θέρμανσης που εξυπηρετούν σε περιβάλλοντα με υψηλό-χλωρίδιο και εναλλασσόμενα υγρά-ξηρά περιβάλλοντα, προτιμώνται πρώτες ύλες με περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο στο μεσαίο πρότυπο εύρος 2,2%–2,6% για να εξασφαλιστεί η καλύτερη αντιστοίχιση αντοχής στη διάβρωση και απόδοσης επεξεργασίας. Επιπλέον, είναι απαραίτητο να ανιχνευθεί η ομοιομορφία της κατανομής στοιχείων μολυβδαινίου για να αποφευχθεί ο τοπικός διαχωρισμός στοιχείων, ο οποίος θα προκαλέσει ασυνεπή παθητική συμπαγή μεμβράνη και θα σχηματίσει εντοπισμένα αδύναμα σημεία διάβρωσης. Ο επιστημονικός έλεγχος περιεκτικότητας σε μολυβδαίνιο μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ανοχή των 316 σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα στη διάβρωση ιόντων χλωρίου, να εξαλείψει τις κοινές αστοχίες διαρροής λακκούβων σε βιομηχανικά συστήματα{10}που περιέχουν αλάτι και να επιτύχει μακροπρόθεσμη{11} σταθερή και ασφαλή λειτουργία του αντιδιαβρωτικού εξοπλισμού θέρμανσης.

