Ключевое влияние концентрации ионов хлорида при обработке воды на выбор материала из нержавеющей стали заключается в разрушительной силе хлоридных ионов.
Ионы хлоридов чрезвычайно проникают и активируются в водных растворах. Они представляют серьезную угрозу пассивной пленке нержавеющей стали, в первую очередь, вызывая два типа смертельной локализованной коррозии:
Питтинг: Адсорбирование хлоридов в самых слабых точках пассивной пленки (например, включения, царапины и тепло - затронутая зона сварных швов), локально разрушающие пассивную пленку и образуя крошечную анодную область (коррозионную яму), в то время как окружающая большая область пассивной пленки в качестве катода. Этот маленький анод и крупная катодная коррозионная ячейка приводит к быстрому и глубоко распространению ямы в металл, что в конечном итоге приводит к перфорации.
Коррозионное растрескивание стресса: комбинированные эффекты растягивающего напряжения и удельная коррозионная среда (ионы хлорида являются основным инициатором) могут вызвать хрупкое, внезапное трансгранулярное или межсетевое растрескивание в нержавеющей стали, даже при напряжениях, намного ниже прочности урожая материала. Начало SCC обычно требует определенной температуры и порога концентрации ионов хлорида.
Сопротивление нержавеющей стали к коррозии ионной хлорид не масштабируется линейно; Вместо этого существуют критические пороги концентрации, над которыми обычно обычно терпится из нержавеющих сталей. Рекомендации по выбору материала основаны на диапазоне концентрации ионов хлорида:
1. Низкий диапазон концентрации (CL⁻ <200 ч / млн и температура <60 градусов): 304 и 304L являются экономическим выбором.
Даже в этих концентрациях повышение температуры значительно увеличивает риск ячеек и SCC. Чрезвычайная осторожность требуется выше 50 градусов. Ионы хлорида легко концентрируются в застойных областях, таких как фланцевые прокладки и резьбовые соединения, что может вызвать тяжелую коррозию трещины даже при низких концентрациях . 304/304L, чувствительна к этому. Ионы хлорида легко накапливаются и концентрируются в застойных областях потока воды (таких как дно резервуаров и мертвые концы), увеличивая риск.
2. Диапазон концентрации среды (200 ч / млн меньше или равен CL⁻ меньше или равным 1500 ч / млн):
Основной материал: 316/316L является стандартом. Его основное преимущество заключается в добавлении 2 - 3% молибдена. Молибден значительно улучшает стабильность пассивной пленки, особенно в хлоридсодержащих средах. Это эффективно ингибирует зарождение и распространение коррозии ятчика и увеличивает потенциал для ямки.
Критические моменты и риски:
1500 ч / млн является критическим порогом, обычно считается верхним пределом для 316L (особенно при комнатной температуре). Выше этой концентрации риск резко возрастает.
60 градусов - еще один критический порог. Выше этой температуры, даже при концентрациях CL⁻ ниже 1500 ч / млн риск размывания и SCC в 316L значительно увеличивается. Чрезвычайная осторожность требуется выше 70 градусов.
Риск колебаний процесса: концентрация или температура CL⁻ может неожиданно увеличиваться во время работы системы (например, из -за изменений в утечках сырой воды или теплообменника). Поля безопасности следует учитывать во время дизайна.
3. высокий диапазон концентрации (CL⁻> 1500 ч/млн и/или температура> 60 градусов):
Высокий риск отказа 316/л: в этих условиях ячечка и SCC в 316/л почти неизбежны; Это просто вопрос времени. Рассмотрим Super - Austenitic нержавеющие стали, такие как 904L, 254 SMO и Al-6xn; и дуплексные нержавеющие стали, такие как 2205 и 2507.
Эти сплавы значительно дороже, чем 304/316, поэтому их выбор требует тщательного оправдания. Вход сварки тепла и температуру интернет должны строго контролироваться для поддержания фазового равновесия и коррозионной стойкости. Даже эти усовершенствованные оценки имеют температурные ограничения; Пожалуйста, проконсультируйтесь с материалом для деталей.
4. Чрезвычайно высокая концентрация/суровая среда (например, горячий концентрированный рассол, рассол, высокая температура и высокое давление):
Advanced Duplex/Super - Austenitic Limits: 2507, Super - дуплексная сталь или супер - Austenitics (например, 654 SMO) может подходить при определенных условиях, но требуется экстремальная осторожность.
Nickel - сплавы на основе или титан: Когда из нержавеющей стали не удается, Hastelloy или титан необходимо учитывать. Они предлагают беспрецедентное сопротивление коррозии ионы хлорида, но они чрезвычайно дорого.
Не - Металлические материалы: такие как стекловолокно, CPVC, PVDF и пластиковые/резиновые накладки являются стоимостью - Эффективные альтернативы, особенно подходящие для нормального давления или трубопроводов низкого давления и резервуаров для хранения.
