Πώς να ελέγξετε τις ακαθαρσίες θείου και φωσφόρου του ανοξείδωτου χάλυβα 316 για την εξάλειψη της εντοπισμένης διάβρωσης των αδύνατων σημείων των σωλήνων θέρμανσης
Η σύνθεση στοιχείων κράματος, συμπεριλαμβανομένου άνθρακα, μολυβδαινίου και νικελίου, καθορίζει τη συνολική αντιδιαβρωτική απόδοση των 316 σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα, ενώ ίχνη ακαθαρσιών θείου και φωσφόρου είναι τα κύρια κρυφά κίνητρα για απρόβλεπτη τοπική αστοχία διάβρωσης. Κατά τη διαδικασία τήξης και έλασης των πρώτων υλών από ανοξείδωτο χάλυβα, το υπερβολικό θείο και ο φώσφορος θα σχηματίσουν μη-μεταλλικά εγκλείσματα που είναι άνισα κατανεμημένα στην επιφάνεια του υποστρώματος και στην εσωτερική δομή. Αυτά τα εγκλείσματα ακαθαρσιών σπάζουν τη συνέχεια του πυκνού παθητικού φιλμ-πλούσιου σε χρώμιο, σχηματίζοντας μικρο-ελαττωματικές περιοχές με χαμηλή δυναμική ενέργεια. Σε βιομηχανικά διαβρωτικά μέσα που περιέχουν ιόντα χλωρίου, όξινες ρίζες και διαλυμένο οξυγόνο, τέτοια μικροαδύναμα σημεία θα πυροδοτήσουν κατά προτίμηση την ανοδική διάλυση, εξελισσόμενη σταδιακά σε οπές διάτρησης και τοπικές λακκούβες διάβρωσης. Διαφορετική από την ελεγχόμενη δομική διάβρωση που προκαλείται από κύρια στοιχεία κράματος, η διάβρωση που προκαλείται από ακαθαρσίες-είναι εξαιρετικά τυχαία και είναι δύσκολο να προβλεφθεί μέσω συμβατικής ανίχνευσης, οδηγώντας συχνά σε ξαφνική διαρροή των νεοεγκαταστημένων σωλήνων θέρμανσης. Ως εκ τούτου, ο αυστηρός έλεγχος της περιεκτικότητας σε θείο και φώσφορο είναι ένα βασικό μέτρο αντιδιαβρωτικής-λεπτής πηγής κόκκων για την τυποποιημένη παραγωγή 316 σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα.
Οι ακαθαρσίες θείου και φωσφόρου καταστρέφουν την αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα μέσω διαφορετικών μικροσκοπικών μηχανισμών. Το υπερβολικό θείο σχηματίζει εύκολα εγκλείσματα θειούχου μαγγανίου, τα οποία είναι τα πιο ευαίσθητα σημεία έναρξης διάβρωσης στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα 316. Αυτά τα εγκλείσματα σουλφιδίου συνδέονται ελάχιστα με τη μεταλλική μήτρα και θα διαλυθούν κατά προτίμηση σε διαβρωτικά μέσα, αφήνοντας μικροσκοπικές κοιλότητες που συγκεντρώνουν ιόντα χλωρίου και επιταχύνουν τη διαστολή του κοιλώματος. Οι προσμείξεις φωσφόρου τείνουν να διαχωρίζονται στα όρια των κόκκων, μειώνοντας τη δύναμη σύνδεσης των ορίων των κόκκων και αποδυναμώνοντας την ικανότητα τοπικής παθητικοποίησης, γεγονός που αυξάνει σημαντικά τον κίνδυνο διακοκκώδους διάβρωσης και διάβρωσης υπό συνθήκες θερμικού κύκλου. Οι επιχειρήσεις συχνά εστιάζουν μόνο στην ανίχνευση των κύριων στοιχείων κράματος, ενώ αγνοούν τους δείκτες ίχνης ακαθαρσίας, με αποτέλεσμα μεγάλος αριθμός σωλήνων θέρμανσης με κατάλληλα κύρια εξαρτήματα αλλά ακατάλληλη περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες να αποτυγχάνει σε πραγματικές διαβρωτικές συνθήκες εργασίας.
|
Στοιχείο ακαθαρσίας |
Πρότυπο εγκεκριμένου περιεχομένου |
Μηχανισμός αστοχίας διάβρωσης |
Τυπικό φαινόμενο βλάβης εξοπλισμού |
|---|---|---|---|
|
Θείο (S) |
Μικρότερο ή ίσο με 0,030% |
Σχηματίζει εγκλείσματα σουλφιδίου, καταστρέφει την παθητική ακεραιότητα του φιλμ, προκαλεί προνομιακή διάτρηση |
Διάσπαρτα σημεία σκουριάς και τυχαία τοπικά σκασίματα στην επιφάνεια του σωλήνα |
|
Φώσφορος (P) |
Λιγότερο ή ίσο με 0,045% |
Διαχωρίζεται στα όρια των κόκκων, μειώνει την αντοχή στη διάβρωση των ορίων των κόκκων |
Κρυφή διακοκκώδης διάβρωση και αραίωση τοιχώματος σωλήνα μετά από μακροχρόνια-λειτουργία |
|
Υπερβολικό S & P |
Πέρα από τα πρότυπα της βιομηχανίας |
Συζευγμένη ζημιά της διάτρησης της επιφάνειας και της διάβρωσης των ορίων των κόκκων |
Ταχεία επέκταση των ελαττωμάτων διάβρωσης και πρώιμη διεισδυτική διαρροή |
Για να εξαλειφθούν-οι κίνδυνοι διάβρωσης που προκαλούνται από ακαθαρσίες, οι επιχειρήσεις πρέπει να προσθέσουν στοιχεία ανίχνευσης ιχνών θείου και φωσφόρου στο σύστημα επιθεώρησης εισερχόμενων πρώτων υλών για αντιδιαβρωτικούς σωλήνες θέρμανσης. Όλες οι πρώτες ύλες από ανοξείδωτο χάλυβα 316 που χρησιμοποιούνται για χημικές συνθήκες, θαλασσινό νερό και θέρμανση με ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, πρέπει να πληρούν αυστηρά τα πρότυπα ορίου ακαθαρσιών. Για πρώτες ύλες με υπερβολική περιεκτικότητα σε θείο και φώσφορο, ακόμη και αν τα κύρια στοιχεία του κράματος όπως το μολυβδαίνιο, το νικέλιο και ο άνθρακας είναι κατάλληλα, θα πρέπει να απορρίπτονται σε παρτίδες για να αποφευχθούν οι εγγενείς κρυφοί κίνδυνοι διάβρωσης. Εν τω μεταξύ, οι πρώτες ύλες από τηγμένο ανοξείδωτο χάλυβα υψηλής-καθαρότητας έχουν προτεραιότητα για σενάρια εργασίας υψηλής-διάβρωσης ώστε να μειωθεί ο σχηματισμός μη-μεταλλικών εγκλεισμάτων. Σε συνδυασμό με την επιφανειακή μικροσκοπική επιθεώρηση και τη δοκιμή ηλεκτροχημικών επιδόσεων, η ποιοτική σταθερότητα των πρώτων υλών μπορεί να αξιολογηθεί διεξοδικά. Ο αυστηρός έλεγχος ακαθαρσιών αφαιρεί τα τυχαία εντοπισμένα αδύναμα σημεία διάβρωσης από την πηγή, συμπληρώνει τέλεια το σύστημα ελέγχου βασικών στοιχείων κράματος και δημιουργεί μια ολοκληρωμένη και αξιόπιστη αντιδιαβρωτική εγγύηση εξαρτημάτων για την πλήρη-ασφαλή λειτουργία των 316 αντιδιαβρωτικών σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα.
