In chimica, energia elettrica, desalinizzazione dell'acqua di mare e processo ad alta temperatura, le giranti della pompa dell'acqua hanno affrontato a lungo le doppie sfide di fluidi ad alta temperatura e mezzi corrosivi. La selezione impropria del materiale può far fallire rapidamente la girante, causando un aumento dei tempi di inattività e dei costi di manutenzione o persino degli incidenti di sicurezza. 316 girante per pompa per acqua in acciaio inossidabile S hanno eccellenti prestazioni complete, specialmente in condizioni di calore elevato e ad alta corrosione, e sono diventate una scelta affidabile per gli ingegneri per far fronte a ambienti difficili.
Vantaggio principale: l'elemento molibdeno lancia la pietra angolare della resistenza alla corrosione ad alta temperatura
Rispetto all'acciaio inossidabile 304 comune, l'aggiornamento chiave di 316 acciaio inossidabile è l'aggiunta del 2-3% di molibdeno (MO). Il ruolo di questo elemento in ambienti contenenti cloro ad alta temperatura è cruciale:
Migliorare la resistenza alla corrosione e alla corrosione della fessura (CPT): il molibdeno migliora significativamente la capacità del materiale di resistere all'attacco da ioni aggressivi come gli ioni cloruro promuovendo la stabilità del film di passivazione. La sua temperatura critica di ansiming (CPT) è generalmente superiore a quella dell'acciaio inossidabile 304 e funziona meglio nelle soluzioni di cloruro di una certa concentrazione.
La maggiore resistenza alla corrosione della corrosione dello stress da cloruro (SCC): in condizioni di alta temperatura, la rottura della corrosione dello stress causata dagli ioni cloruro è una delle principali modalità di fallimento dell'acciaio inossidabile austenitico. L'aggiunta di molibdeno all'acciaio inossidabile 316 rallenta efficacemente il tasso di iniziazione e propagazione delle fessure e migliora la sicurezza del servizio in mezzo ad alta temperatura contenente cloruro. La sua soglia di temperatura critica per la resistenza a SCC è generalmente superiore a quella dell'acciaio inossidabile 304.
Stabilità della struttura austenite: la struttura monofase austale stabile di 316 acciaio inossidabile può mantenere una buona durezza e proprietà di lavorazione a temperature elevate (di solito si riferisce alla temperatura di lavoro al di sotto del limite inferiore del suo intervallo di sensibilizzazione di circa 425 ° C) e non è incline a cambiamenti di fase dannosi.
Prestazioni e considerazioni in ambienti ad alta temperatura
Nonostante le eccellenti prestazioni di 316 acciaio inossidabile, è fondamentale comprendere a fondo il suo comportamento in ambienti di servizio ad alta temperatura:
La relazione tra temperatura e tasso di corrosione: il tasso di corrosione di solito aumenta in modo significativo con l'aumentare della temperatura. Anche per 316 acciaio inossidabile, la sua resistenza alla corrosione decaderà in condizioni estreme con temperature estremamente elevate (specialmente vicino o al di sopra della sua gamma di temperature di sensibilizzazione) e alte concentrazioni di cloruri o acidi forti. In ambienti contenenti cloruro ad alta temperatura superiori a 150 ° C, l'impatto di specifiche condizioni operative (concentrazione di ioni cloruro, valore di pH, presenza di lacune, livello di stress, ecc.) Sull'affidabilità a lungo termine di 316 giranti in acciaio inossidabile devono essere valutati con attenzione.
Soglia di concentrazione del cloruro: esiste un limite superiore alla concentrazione di cloruro che può tollerare. Nell'acqua statica ad alta temperatura, le concentrazioni superiori a centinaia di PPM sono a rischio di indurre la cornice o SCC; Nei sistemi con buon flusso o aerazione, la tolleranza può essere adeguatamente aumentata. Quando viene superato l'intervallo di tolleranza, è necessario considerare le leghe di livello superiore.
Prestazioni di fatica termica: per le pompe che subiscono partenze frequenti e arrestate o drastiche fluttuazioni della temperatura, l'affaticamento termico è una potenziale modalità di guasto. La buona plasticità e tenacità dell'acciaio inossidabile 316 danno una certa capacità di resistere all'inizio delle fessure di fatica termica.
Resistenza alla corrosione uniforme: nella maggior parte degli acidi inorganici ad alta temperatura (come acido fosforico, acido nitrico), acidi organici, soluzioni alcaline e soluzioni di sale, 316 acciaio inossidabile mostrano generalmente una migliore resistenza alla corrosione uniforme rispetto all'acciaio di carbonio e all'acciaio a basso contenuto di legato.
Suggerimenti di selezione e applicazione: la corrispondenza accurata delle condizioni di lavoro è la chiave
Per realizzare pienamente il potenziale di 316 giranti in acciaio inossidabile in ambienti ad alta temperatura, sono necessarie selezione scientifica e applicazione ragionevole:
Analisi delle condizioni di lavoro approfondite: cogliere accuratamente i parametri chiave come la composizione chimica del fluido (in particolare ioni cloruro, solfuro, contenuto di ioni fluoruro), valore del pH, intervallo di temperatura operativa (temperatura più alta, temperatura più bassa, frequenza di fluttuazione), pressione, portata, se sono aree stagnanti.
Valutazione della temperatura critica: per gli ambienti contenenti cloruro, assicurarsi di fare riferimento al manuale del materiale o ai dati sperimentali per confermare se la temperatura critica di 316 acciaio inossidabile in questa specifica condizione di lavoro (concentrazione di ioni cloruro, valore del pH) soddisfa la resistenza alla corrosione della corrosione, la resistenza alla corrosione della fette e la resistenza alla SCC. Il rischio aumenta bruscamente quando si avvicina o si supera il punto critico.
Design e qualità della produzione: ottimizzazione della progettazione idraulica per ridurre la cavitazione; Garantire la qualità della fusione o dell'elaborazione per evitare difetti superficiali; Implementazione di un trattamento di soluzione adeguato e di passivizione per il rimozione per rimuovere la sensibilizzazione e garantire che l'integrità del film di passivazione sia cruciale per migliorare la durata della girante.
Considerazioni sui costi del ciclo di vita: sebbene il costo iniziale di 316 giranti in acciaio inossidabile sia superiore a quello dei materiali ordinari, la loro lunga vita e bassi requisiti di manutenzione in ambienti corrosivi ad alta temperatura di solito apportano migliori benefici economici complessivi.
