Com influeix la concentració de clorur en el comportament de la corrosió dels tubs de calefacció d'acer inoxidable 316?

Una de les coses més importants que afecta la longevitat dels materials en els sistemes de calefacció industrials, especialment els que s'utilitzen en plantes de tractament d'aigües residuals, instal·lacions de galvanoplastia i unitats de processament químic, és la quantitat de clorur a l'aire. 316 l'acer inoxidable és ben-conegut per ser millor per resistir la corrosió causada pels clorurs que l'acer inoxidable 304, però funciona perfectament sempre. El comportament a la corrosió i la vida útil dels tubs d'escalfament anticorrosió fets d'acer inoxidable 316 depenen de com funcionen conjuntament els ions de clorur, la temperatura, l'estrès mecànic i el temps d'exposició.

El crom en acer inoxidable 316 és el que el fa resistent a l'òxid. Produeix una fina capa protectora d'òxid de crom a la superfície. Aquesta capa passiva evita que el metall base entri en contacte amb el món exterior. L'addició d'un 2-3% de molibdè fa que aquesta pel·lícula passiva sigui més estable, especialment en situacions amb clorur. El molibdè fa que la capa d'òxid sigui més forta i frena la ruptura localitzada, cosa que fa que el material sigui menys propens a perforar-se i corroir-se a les esquerdes. Els ions clorur, en canvi, encara són molt agressius i poden trencar o desestabilitzar el recobriment passiu en algunes situacions.

Els tubs de calefacció d'acer inoxidable 316 solen funcionar bé quan la quantitat de clorur és baixa o moderada, especialment quan la temperatura es manté per sota dels 150 graus. En aquestes condicions, la capa passiva es pot arreglar si es fa malbé una mica, la qual cosa manté la seva resistència general a la corrosió. Quan la quantitat de clorur augmenta molt, comencen a passar problemes. Quan els nivells de clorur són alts, augmenten les possibilitats de trencament localitzat de la pel·lícula passiva, la qual cosa comença a produir corrosió. Un cop formada una fossa, la zona de dins de la fossa es torna més àcida i té més clorur, la qual cosa accelera el procés d'entrar al metall.

La temperatura és una part important d'aquest procés. A mesura que la temperatura de funcionament augmenta, la velocitat de corrosió augmenta i la capa passiva es torna menys estable. En els sistemes d'escalfament per immersió, on les temperatures de la funda poden ser altes mentre s'utilitzen, una concentració elevada de clorur i una temperatura elevada poden augmentar molt el perill de picades. 316, l'acer inoxidable és millor per resistir la corrosió que els graus sense-molibdè, però encara hi ha un límit més enllà del qual la corrosió localitzada és difícil de controlar. Per això, tant la concentració de clorur com la temperatura més alta a la qual pot funcionar el sistema s'han de mirar al mateix temps durant el disseny del sistema.

Un altre problema en llocs amb molt de clorur és la corrosió de les esquerdes. Les zones-esgotades d'oxigen es poden formar en llocs com ara connexions de brides, juntes de soldadura o llocs on el fluid no flueix bé. Els ions clorur s'acumulen en aquestes esquerdes i trenquen el recobriment passiu més fàcilment que no pas a les superfícies obertes. Aquest risc es redueix molt gràcies a un bon disseny que limita les esquerdes i assegura que els fluids puguin viatjar lliurement. Els procediments de polit i passivació de superfícies fan que la resistència sigui encara millor fent que la capa d'òxid sigui més uniforme i estable.

Les esquerdes per corrosió per tensió també es poden produir quan hi ha molta tensió de tracció, molt clorur i un acer inoxidable d'alta temperatura. 316 és més resistent que l'acer inoxidable 304, però no és totalment immune a circumstàncies dures. Quan instal·leu tubs de calefacció que estaran exposats a l'expansió tèrmica, les limitacions mecàniques o la vibració, heu de deixar prou espai per al moviment per reduir l'estrès residual. Mantenir la concentració de clorur per sota dels límits d'enginyeria recomanats minimitza considerablement la possibilitat d'esquerdes a causa de l'estrès.

El gruix de la funda afecta com la concentració de clorur afecta la durabilitat a llarg termini. Quan comença la perforació, les parets més grans us donen més temps abans que es produeixi la penetració total. Aquest problema de disseny és especialment important a les fàbriques on es preveu que el manteniment es faci cada pocs mesos i un escalfador que s'avaria de manera inesperada pot costar molts diners. Les inspeccions i el seguiment periòdics permeten trobar picats superficials d'hora, abans que es vegi afectada la integritat de l'estructura.

La gestió del clorur està íntimament relacionada amb factors econòmics. Escollir tubs de calefacció d'acer inoxidable 316 per a llocs amb nivells moderats de clorur és sovint una bona idea, ja que aconsegueix un bon compromís entre la resistència a la corrosió i el cost. Però per a aplicacions amb nivells molt elevats de clorur, com ara sistemes de salmorra concentrada o d'aigua de mar molt calentes, poden ser necessaris altres materials com l'acer inoxidable dúplex o el titani. Per tant, abans d'escollir el material final, és important fer un estudi químic adequat dels fluids del procés.

En resum, la quantitat de clorur a l'aire té un gran efecte sobre la corrosió dels tubs de calefacció anticorrosió d'acer inoxidable 316. L'aliatge millorat amb molibdè-és molt resistent a la corrosió per picades i esquerdes en entorns moderats. Tanmateix, els nivells de clorur més alts i les temperatures més altes poden fer que el recobriment passiu sigui menys estable.. 316 Els tubs de calefacció d'acer inoxidable poden funcionar bé en una àmplia gamma d'entorns industrials que contenen clorur si reguleu acuradament el contingut químic, optimitzeu el disseny del sistema, assegureu-vos que la superfície es tracta correctament i trieu el gruix de la funda adequada.