Η βασική επίδραση της συγκέντρωσης ιόντων χλωριούχου στην επεξεργασία νερού στην επιλογή υλικού από ανοξείδωτο χάλυβα έγκειται στην καταστροφική δύναμη των ιόντων χλωριδίου.
Τα ιόντα χλωριδίου διεισδύουν και ενεργοποιούνται σε υδατικά διαλύματα. Αποτελούν σοβαρή απειλή για την παθητική μεμβράνη από ανοξείδωτο χάλυβα, προκαλώντας κυρίως δύο τύπους θανατηφόρου εντοπισμένης διάβρωσης:
PITTION: Τα ιόντα χλωριούχου προσροφούν στα πιο αδύναμα σημεία της παθητικής μεμβράνης (όπως τα εγκλείσματα, οι γρατζουνιές και η ζέστη - που επηρεάζεται από συγκόλληση), καταστρέφοντας τοπικά την παθητική μεμβράνη και σχηματίζοντας μια μικροσκοπική ανοδική περιοχή (λάκκο διάβρωσης) Αυτή η μικρή άνοδος και το μεγάλο κύτταρο διάβρωσης καθόδου οδηγεί το λάκκο να διαδίδεται γρήγορα και βαθιά στο μέταλλο, οδηγώντας τελικά σε διάτρηση.
Η διάβρωση της διάβρωσης του στρες: Τα συνδυασμένα αποτελέσματα του στρες εφελκυσμού και ένα συγκεκριμένο διαβρωτικό περιβάλλον (τα ιόντα χλωριούχου είναι ο πρωταρχικός εκκινητής) μπορεί να προκαλέσει εύθραυστη, ξαφνική διαταραγμένη ή διασταυρωμένη ρωγμή σε ανοξείδωτο χάλυβα, ακόμη και σε τάσεις πολύ κάτω από την αντοχή της απόδοσης του υλικού. Η έναρξη του SCC απαιτεί συνήθως ένα ορισμένο όριο συγκέντρωσης θερμοκρασίας και χλωριούχου ιόντων.
Η αντίσταση του ανοξείδωτου χάλυβα στη διάβρωση του χλωριούχου ιόντων δεν κλιμακώνεται γραμμικά. Αντ 'αυτού, υπάρχουν κρίσιμα όρια συγκέντρωσης πάνω από τα οποία συνήθως χρησιμοποιούνται ανοξείδωτα χάλυβες αποτυγχάνουν γρήγορα. Οι συστάσεις επιλογής υλικών βασίζονται στο εύρος συγκεντρώσεων ιόντων χλωριούχου:
1. Χαμηλή περιοχή συγκέντρωσης (CL⁻ <200 ppm και θερμοκρασία <60 βαθμοί): 304 και 304L είναι οικονομικές επιλογές.
Ακόμη και σε αυτές τις συγκεντρώσεις, οι αυξανόμενες θερμοκρασίες αυξάνουν σημαντικά τον κίνδυνο τσίμπημα και SCC. Απαιτείται ακραία προσοχή πάνω από 50 μοίρες. Τα ιόντα χλωριούχου επικεντρώνονται εύκολα σε στάσιμες περιοχές όπως φλάντζες φλάντζας και σπειρωμένες συνδέσεις, προκαλώντας ενδεχομένως σοβαρή διάβρωση της σχισμής ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις . 304/304L είναι ευαίσθητες σε αυτό. Τα ιόντα χλωριούχου συσσωρεύονται εύκολα και συγκεντρώνονται σε στάσιμες περιοχές ροής νερού (όπως πυθμένα των δεξαμενών και αδιέξοδα), αυξάνοντας τον κίνδυνο.
2. Εύρος συμπυκνωμάτων μέσου (200 ppm μικρότερο ή ίσο με CL⁻ μικρότερο ή ίσο με 1500 ppm):
Κύριο υλικό: 316/316L είναι το πρότυπο. Το πλεονέκτημά του είναι στην προσθήκη 2 - 3% μολυβδαινίου. Το μολυβδαίνιο βελτιώνει σημαντικά τη σταθερότητα της παθητικής μεμβράνης, ειδικά σε περιβάλλοντα που περιέχουν χλωριούχο. Αναστέλλει αποτελεσματικά την πυρήνωση και τη διάδοση της διάβρωσης και αυξάνει το δυναμικό του σκασίματος.
Κρίσιμα σημεία και κινδύνους:
1500 ppm είναι ένα κρίσιμο όριο, που γενικά θεωρείται το ανώτατο όριο για 316L (ειδικά σε θερμοκρασία δωματίου). Πάνω από αυτή τη συγκέντρωση, ο κίνδυνος αυξάνεται δραματικά.
60 βαθμοί είναι ένα άλλο κρίσιμο όριο. Πάνω από αυτή τη θερμοκρασία, ακόμη και με συγκεντρώσεις CL⁻ κάτω από 1500 ppm, ο κίνδυνος να χτυπήσει και SCC σε 316L αυξάνεται σημαντικά. Απαιτείται ακραία προσοχή πάνω από 70 μοίρες.
Κίνδυνος διακύμανσης της διαδικασίας: Η συγκέντρωση ή η θερμοκρασία CL⁻ μπορεί να αυξάνεται απροσδόκητα κατά τη λειτουργία του συστήματος (π.χ. λόγω μεταβολών σε διαρροές ακατέργαστου νερού ή εναλλάκτη θερμότητας). Τα περιθώρια ασφαλείας θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού.
3. Υψηλή κλίμακα συγκεντρώσεων (CL⁻> 1500 ppm και/ή θερμοκρασία> 60 βαθμοί):
Υψηλός κίνδυνος 16/L αποτυχία: υπό αυτές τις συνθήκες, η διάτρηση και η SCC το 316/L είναι σχεδόν αναπόφευκτοι. Είναι απλώς θέμα χρόνου. Εξετάστε το Super - ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα όπως 904L, 254 SMO και Al-6xn. και χάλυβες ανοξείδωτου διπλής όψης όπως 2205 και 2507.
Αυτά τα κράματα είναι σημαντικά πιο ακριβά από 304/316, οπότε η επιλογή τους απαιτεί διεξοδική δικαιολογία. Η εισροή θερμότητας συγκόλλησης και η θερμοκρασία μεταξύ τους πρέπει να ελέγχονται αυστηρά για να διατηρηθούν η αντίσταση ισορροπίας φάσης και διάβρωσης. Ακόμη και αυτοί οι προχωρημένοι βαθμοί έχουν περιορισμούς θερμοκρασίας. Συμβουλευτείτε το εγχειρίδιο υλικού για λεπτομέρειες.
4. Εξαιρετικά υψηλή συγκέντρωση/σκληρά περιβάλλοντα (π.χ. καυτή συγκεντρωμένη άλμη, άλμη, υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση):
Advanced duplex/super - austenitic όρια: 2507, super - duplex χάλυβα ή super - austenitics (π.χ.
Το νικέλιο - που βασίζονται σε κράματα ή τιτάνιο: Όταν αποτυγχάνει ο ανοξείδωτος χάλυβα, πρέπει να ληφθεί υπόψη ο Hastelloy ή το τιτάνιο. Προσφέρουν απαράμιλλη αντίσταση στη διάβρωση των ιόντων χλωριούχου, αλλά είναι εξαιρετικά δαπανηρές.
Μη - Μεταλλικά υλικά: όπως τα υαλοβάμβακα, το CPVC, το PVDF και οι πλαστικές/καουτσούκ επενδύσεις είναι το κόστος - αποτελεσματικές εναλλακτικές λύσεις, ειδικά κατάλληλες για κανονική πίεση ή δεξαμενές χαμηλής πίεσης και δεξαμενές αποθήκευσης.