Ποιοι βασικοί δείκτες ελέγχου ακαθαρσιών πρέπει να ρυθμιστούν για τις πρώτες ύλες για να ενισχύσουν την αντίσταση διάβρωσης των σωλήνων θέρμανσης 316 από ανοξείδωτο χάλυβα;
Οι ηλεκτρικοί σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 εφαρμόζονται ευρέως σε σενάρια χημικής θέρμανσης, επεξεργασίας λυμάτων και θαλάσσιων βιομηχανικών σεναρίων λόγω της βασικής αντοχής τους στη διάβρωση του χλωρίου. Ωστόσο, η αστοχία διάβρωσης με λακκούβες εξακολουθεί να εμφανίζεται συχνά σε βιομηχανικά περιβάλλοντα με υψηλή-αλατότητα και όξινα, ακόμη και για πιστοποιημένους εμπορικούς σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα 316. Ένας μεγάλος αριθμός δεδομένων ανάλυσης αστοχίας δείχνει ότι τα περισσότερα εντοπισμένα ελαττώματα διάτρησης δεν προκαλούνται από ανεπαρκή ονομαστική σύνθεση κράματος, αλλά από υπερβολικές ακαθαρσίες ίχνους και ανομοιόμορφο διαχωρισμό συστατικών σε πρώτες ύλες χάλυβα. Τα μικροσκοπικά εγκλείσματα ακαθαρσιών γίνονται σημεία ενεργοποίησης ηλεκτροχημικής διάβρωσης, τα οποία μπορούν εύκολα να προκαλέσουν παθητική διάσπαση του φιλμ και ταχεία διαστολή του κοιλώματος υπό τη διάβρωση των ιόντων χλωρίου. Επομένως, η καθιέρωση επιστημονικών και αυστηρών δεικτών ελέγχου ακαθαρσιών πρώτων υλών είναι η βασική προϋπόθεση για τη θεμελιώδη βελτίωση της αντίστασης στη διάβρωση των αυλακώσεων των σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 και τη σταθεροποίηση της μακροπρόθεσμης- αξιοπιστίας λειτουργίας τους.
Στα παραδοσιακά πρότυπα προμήθειας πρώτων υλών και επιθεώρησης για τον ανοξείδωτο χάλυβα 316, οι δείκτες ανίχνευσης επικεντρώνονται κυρίως στην περιεκτικότητα σε βασικά στοιχεία κράματος, όπως το χρώμιο, το νικέλιο και το μολυβδαίνιο, ενώ ο έλεγχος των ιχνών ακαθαρσιών είναι σχετικά χαλαρός. Οι κοινές επιβλαβείς ακαθαρσίες στις πρώτες ύλες χάλυβα περιλαμβάνουν κυρίως θείο, φώσφορο, οξυγόνο και υπολειμματικά στοιχεία βαρέων μετάλλων. Τα στοιχεία θείου σχηματίζονται εύκολα εγκλείσματα θειούχου μαγγανίου κατά την τήξη και την έλαση χάλυβα. Αυτά τα μη μεταλλικά εγκλείσματα έχουν κακή δυνατότητα αντιστοίχισης με τη μήτρα από ανοξείδωτο χάλυβα, η οποία θα σχηματίσει μικρογαλβανικά στοιχεία σε διαβρωτικά μέσα. Τα ιόντα χλωρίου θα διαβρώνουν συνεχώς τη μήτρα γύρω από τα εγκλείσματα, σχηματίζοντας τελικά εμφανείς οπές διάτρησης. Ομοίως, η υπερβολική περιεκτικότητα σε φώσφορο θα μειώσει τη συμπαγή σύνορα των κόκκων του ανοξείδωτου χάλυβα, θα καταστρέψει τη συνέχεια της επιφανειακής παθητικής μεμβράνης και θα μειώσει σημαντικά το όριο διάβρωσης διάτρησης των σωλήνων θέρμανσης σε περιβάλλοντα υψηλού-χλωρίου.
Αυτή η μελέτη συνοψίζει τρεις βασικούς δείκτες ελέγχου ακαθαρσιών που είναι κατάλληλοι για αντιδιαβρωτικές πρώτες ύλες σωλήνων θέρμανσης μέσω συγκριτικών δοκιμών διάβρωσης και ανάλυσης μικροδομής υλικού. Πρώτον, η περιεκτικότητα σε θείο θα πρέπει να ελέγχεται αυστηρά κάτω από 0,008%. Η τήξη χαμηλού θείου-μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τον σχηματισμό εγκλεισμάτων σουλφιδίου και να εξαλείψει την κύρια προκαλούμενη πηγή διάβρωσης με κοιλότητες. Δεύτερον, το όριο φωσφόρου τίθεται εντός 0,03%, το οποίο αποφεύγει την ευθραυστότητα των ορίων των κόκκων και τα παθητικά δομικά ελαττώματα του φιλμ που προκαλούνται από το διαχωρισμό του φωσφόρου. Τρίτον, η συνολική περιεκτικότητα σε οξυγόνο και ο βαθμός συμπερίληψης υπολειπόμενου οξειδίου πρέπει να ταξινομούνται αυστηρά και απαγορεύονται εγκλείσματα υπερμεγέθους οξειδίων μεγαλύτερα από 5μm, ώστε να αποτρέπονται τα κανάλια διάβρωσης μικροελαττωμάτων στην επιφάνεια του σωλήνα. Επιπλέον, η περιεκτικότητα σε ίχνη υπολειμματικού άνθρακα θα πρέπει να σταθεροποιηθεί εντός του τυπικού εύρους για να αποφευχθεί η διακοκκώδης ευαισθητοποίηση στη διάβρωση κατά τη διάρκεια της επακόλουθης κάμψης του σωλήνα και της επεξεργασίας σε υψηλές θερμοκρασίες.
Οι συγκριτικές δοκιμές επαλήθευσης επιβεβαιώνουν ότι 316 σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα που καλύπτονται από το βελτιστοποιημένο πρότυπο ελέγχου ακαθαρσιών παρουσιάζουν σημαντικά βελτιωμένη αντοχή στη διάβρωση. Σε δοκιμές εναλλασσόμενου ψεκασμού αλατιού χλωριούχου άλατος-υψηλής συγκέντρωσης, ο χρόνος έναρξης εκσκαφής των βελτιστοποιημένων σωλήνων πρώτης ύλης καθυστερεί περισσότερο από 60% σε σύγκριση με τους συμβατικούς σωλήνες πρώτης ύλης και το βάθος και η πυκνότητα του λάκκου μειώνονται σημαντικά. Οι ηλεκτροχημικές δοκιμές δείχνουν ότι το δυναμικό διάτρησης των βελτιστοποιημένων υλικών αυξάνεται κατά 120 mV, υποδεικνύοντας ισχυρότερη αντίσταση στη διάβρωση ιόντων χλωρίου. Στην πραγματική βιομηχανική εφαρμογή, οι σωλήνες θέρμανσης με αυστηρό έλεγχο ακαθαρσιών μπορούν να διατηρήσουν σταθερή λειτουργία για περισσότερους από 16 μήνες σε παράκτια περιβάλλοντα λυμάτων υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι, ενώ οι συμβατικοί σωλήνες συχνά παρουσιάζουν αστοχία διαρροής κοιλοτήτων εντός 5 έως 8 μηνών.
Συμπερασματικά, η συμμόρφωση με τα κύρια στοιχεία κράματος δεν μπορεί να εγγυηθεί πλήρως την απόδοση κατά της διάνοιξης-των σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316. Ο αυστηρός έλεγχος των ιχνών επιβλαβών ακαθαρσιών όπως τα εγκλείσματα θείου, φωσφόρου και οξειδίων είναι το βασικό τεχνικό μέσο για την εξάλειψη των εγγενών ελαττωμάτων του υλικού και την ενίσχυση της αντοχής στη διάβρωση των κοιλοτήτων. Η διαμόρφωση στοχευμένων προτύπων διαλογής ακαθαρσιών πρώτων υλών για αντιδιαβρωτικά προϊόντα σωλήνων θέρμανσης μπορεί να λύσει αποτελεσματικά το πρόβλημα της ασυνεπούς αντοχής στη διάβρωση των προϊόντων παρτίδας, να βελτιώσει την περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα 316 σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα σε σκληρό χλωρίδιο-που περιέχουν συνθήκες εργασίας και να μειώσει το κόστος αντικατάστασης και συντήρησης βιομηχανικού εξοπλισμού{7}}.
