Korozija yra viena iš trijų pagrindinių metalų gedimų. Nerūdijantis plienas dažnai naudojamas sudėtingesnėse aplinkose, kad būtų užkirstas kelias metalo korozijai. Tačiau inžinieriai nustatė, kad netgi naudojant nerūdijantį plieną, tam tikromis sąlygomis komponentai gali sugadinti. Kai nerūdijančio plieno korozija atsiranda, daugelis inžinierių nieko nedaro. Autorius mano, kad daugelis inžinierių klaidingai supranta nerūdijančio plieno medžiagų pasirinkimą. Šis nesusipratimas yra nerūdijančio plieno korozija ar net korozija. Buvo pasakojimas, kad sakė: žmogus turi ašarų, bet jis nešvilpia, nes jis nepasiekė savo širdies. Šis sakinys negali būti per daug pabrėžiamas nerūdijančio plieno atžvilgiu. Nerūdijantis plienas nėra korozinis, nes jis nesusidaro su griežtesnėmis korozijos sąlygomis. Čia aš sutelksiu dėmesį į vietinės nerūdijančio plieno korozijos problemą. Tikiuosi, kad kai kurie lauko projektai bus atleisti nuo tam tikrų abejonių šioje srityje.
Trumpas vietinės nerūdijančio plieno korozijos aprašymas
Chromo-nikelio turinčiam nerūdijančio plieno medžiagoms yra dvi pagrindinės korozijos formos: viena yra vienoda korozija, o kita - lokalizuota korozija. Rūsys jūros atmosferoje yra tipiškas bendras arba vienodas korozijos pavyzdys. Čia metalas yra tolygiai išblukęs visame jo paviršiuje. Šiuo atveju ant plieno paviršiaus susidaro laisvas sluoksnis ir šis korozijos produkto sluoksnis lengvai pašalinamas. Vienodi korozija yra viena iš paprasčiausių korozijos formų, nes inžinieriai gali kiekybiškai nustatyti metalo korozijos greitį ir gali tiksliai prognozuoti metalo būvį. Todėl vienodos korozijos yra korozijos forma, kurią raichitas mažiausiai veikia. Nors tai sukelia žalą korozijai, ją galima numatyti ir kontroliuoti.
Tačiau lokalizuota korozija atsiranda dažnai dėl daugelio inžinierių nepasiruošimo. Taip yra todėl, kad žalą, kurią sukelia vietinė korozija, sunku nuspėti ir įrangos sąnaudų negalima tiksliai apskaičiuoti. Vienas iš labiausiai erzinančių ertmių yra sunkiausia metalo korozijos rūšis. Kadangi tūkstančiai mylių nuo krantinės, žlugo ant skylės. Šis vadinamasis išpjautas yra ant plauko plyšys.
Metalo korozijos procese tuo pačiu metu yra ir dvi elektrodo reakcijos. Vienas iš jų yra katodinė reakcija, o nemetalas yra sumažintas katodo. Ne metalas turi elektronus, o valence yra sumažinta. Kitas yra anodo reakcija. Kai vyksta anodo reakcija, metalas praranda elektronus, o valence kyla. Metaliniai jonai yra atskirti nuo metalo paviršiaus. Noriu pasakyti, kad metalų korozija priklauso nuo reakcijos su didžiausiu atsparumu korozijai. Todėl tai taip pat suteikia pagrindinį pagrindinį sprendimą metalo korozijos problemai spręsti.
Atsparumo korozijai projektavimas naudojant katodo ir anodo ryšį. Jei didelis katodo paviršius yra prijungtas prie mažo anodo paviršiaus, tarp anodo ir katodo yra didelė srovė. Reikia vengti tokios situacijos. Kita vertus, kai keičiame padėtį, jungdami didelį anodinį paviršių su mažu katodo paviršiumi, tarp dviejų metalų susidaro nedidelis srovės srautas. Ši situacija yra tai, ką mes tikimės. Suvirintojo metalo katodą mes projektuojame konteineryje ar rezervuare kaip katodą. Tvirtinimo įtaisas suprojektuotas taip, kad katodo tvirtinimo elementas (mažas plotas) ir anodo dalis (didelis plotas) būtų sujungti kartu. Šios koncepcijos pavyzdžiu yra knieduotos plieninės plokštės kartu su varinių kniedėmis ir atskleisti jose vandenį su mažu srautu. Vario stendas yra mažas katodo paviršius, o plieno plokštė yra didelis anodo paviršius. Šis dizainas yra labai patogus ir geras suderinamumas.
Tvirtinimo problema. Tvirtinimas taip pat gali būti pagamintas be metalo paviršiaus spragų. Piterio atsiradimas gali atsirasti dėl dviejų veiksnių: chlorido jonų aplinkoje ir mikrostruktūros ar jų komponentų heterogeniškumo. Nerūdijančio plieno koroziją gali sukelti specialaus sočiųjų, tokių kaip chloridas, koncentracija. Jei pūtimas atsiranda dėl nerūdijančio plieno dėl sensibilizacijos ar dėl kitų priežasčių, arba kai chromo ir nikelio turinys nėra vienodas arba net nesugeba atlaikyti plytelių korozijos, gali atsirasti korozijos. Defektai ant metalinio paviršiaus taip pat gali sukelti plyteles. Pvz., Defektas apsauginiame oksido sluoksnyje iš nerūdijančio plieno arba nikelio lydinio. Lakavimą galima išvengti naudojant lydinį, pasižyminčią dideliu atsparumu korozijai, arba pašalinant cheminį elementą, kuris sukelia plyšimą. Kitas metalinio pjovimo kontrolės aspektas - pašalinti katodinius reagentus aplinkos terpėje. Paprastai deguonies šalinimas turės geresnį poveikį. Kadangi duobės dugnas yra linkęs būti anoduotas, duobės ar tarpo apylinkė paprastai būna katodiškai, todėl susidaro akumuliatoriaus srovės santykis. Kai korozija duobėje ar kreivoje toliau plečiasi, ji tampa autokatalitine reakcija. Geležies jonas sąveikauja su chloridu, kad susidarytų geležies chloridas. Reakcija pakartojama ir metalo perforacija vyksta greitai. Korozija su įbrėžimu ar įtrūkimu yra labai pavojinga korozijos forma, nes ji yra labai lokalizuota ir gali greitai atsikratyti metalo.
Trumpas vietinės nerūdijančio plieno korozijos aprašymas
Povandeninės korozijos problemos. Tiesiog žemiau nuosėdų arba griovelyje, deguonies kiekis tirpale yra mažas, o deguonies kiekis piltiniame tirpale išorinėje griovelio dalyje yra labai didelis. Tai nustato bateriją su anodu, esančia nuosėdose, grioveliuose ir išorėje. Ar katodas. Viduje, kuriame yra chlorido terpė, pH sumažėja ir chloridiniai koncentratai. Ši rūgščioji chlorido būklė sukelia korozijos paspartėjimą ir automatiškai tarpininkauja. Tada įvyko rimta lokalizuota korozija. Šio tipo korozijos pavyzdys atsiranda, kai nerūdijančio plieno tvirtinimo elementas yra ant nerūdijančio plieno plokštės ir yra veikiamas chlorido turinčiu vandeniu. Viršutinė korozija gali atsirasti, kai varžtų galvutė arba ploviklis naudojama kaip anodo plotas. Užkertant kelią nuosėdoms ir svarstymams arba naudojant medžiagas, turinčias didelį lydinio kiekį, sumažės erozijos korozija.
Korozijos nuėmimas. Šiuo atveju ant metalinio paviršiaus susidaro laisvas, lakštinio korozijos sluoksnis. Net mažas greitis gali lengvai pašalinti prarastus sluoksnius. Kaip rezultatas, naujas, nepastebimas metalas yra dar kartą, taigi bus suformuoti daug papildomų lapų tipo sluoksnių. Vėlgi, šie trombocitai lengvai pašalinami ir procesas tęsiasi. Lydinių, kurie nėra chemiškai reaguojantys, naudojimas gali išvengti korozijos pūslelių.
Tarpgranulinė korozija. Kai tam tikri specialieji lydiniai atsiranda, kai jie suvirinami ar termiškai apdorojami, jie gali būti kaitinami į jautrią temperatūros zoną. Kai tam tikri nerūdijančiojo plieno lydiniai pašildomi iki 425-870 ° C, chromo karbidai nusodinami prie grūdų ribų. Tai sąlygoja, kad arti karbidų yra chromo išeikvoti regionai, taip pat daro įtaką grūdų ribinės srities pasyvavimui. Specialiose terpėse, tokiose kaip azoto rūgštis arba aukštos temperatūros vanduo, korozija gali susidaryti žemo chromo zonoje. Grūdai pasirodo ant saldaus paviršiaus ir yra lengvai nusausinti, kai jie yra išpjaustyti mėginių ėmimo įtaisu. Nerūdijančio plieno ir nikelio lydinių koroziją galima išvengti, naudojant mažai anglies lydinius, papildant karbidą formuojančius elementus, tokius kaip titanas ar tantalas, arba naudojant stabilizuojančius annealius.
Trumpas vietinės nerūdijančio plieno korozijos aprašymas
Stresas korozijos krekingo. Tipiškas pavyzdys - izoliuota garų linija, pagaminta iš AISI 316 nerūdijančio plieno (UNS S31600). Chloridai, kurie gali būti izoliacinėje medžiagoje, gali būti perkeliami į metalinį paviršių, kai jis susiduria su lietingu. Ši sąlyga tenkina streso korozijos kreko gamybos sąlygas: jautrus lydinio 316 nerūdijantis plienas; specialus korozinis chlorido turintis vanduo; ir įtempto šalto apdorojimo ar suvirinimo vamzdžiai. Jei skerspjūvio metalografijos tyrimas atliekamas per kreivės regioną, bus laikomasi įprastų transgranulinių (apimančių grūdų ir grūdų ribų) ir šakos įtrūkimų. Tai tipiškas austenitinių nerūdijančių plienų korozinis šlifavimas chloridu. Bet kurios iš pirmiau išvardytų trijų sąlygų pašalinimas gali užkirsti kelią įtempių korozijos įtrūkimui.
Trumpas vietinės nerūdijančio plieno korozijos aprašymas
Deguonies kiekis veikia koroziją. Apskritai šviežias ir švarus vanduo, patenkantis į elektrinę, nėra korozinis. Plienas gerai veikia neutraliu vandeniu, jo korozijos greitis yra tiesiogiai susijęs su ištirpusio deguonies galia. Tai yra, kuo daugiau deguonies kiekio, tuo didesnė korozijos norma. Plieno korozija taip pat susijusi su pH reikšme. Kai pH yra aukštas, plieno korozijos greitis yra žemas. Kai pH nukris žemiau 4, plienas greitai išnyksta.
Temperatūra taip pat pagreitins plieno koroziją. Kai temperatūra padidinama nuo 72 ° F iki 104 ° F (22-41 ° C), tai tiesiogiai veikia plieno korozijos greitį. Srauto greitis turi priešingą poveikį plieno korozijai. Kai jūros vandens srautas yra didesnis nei 3 pėdos per sekundę (0,9 m / s), plieno korozija gali būti labai pagreitinta. Mechaniškai pašalinus neapsaugotą ėsdinančią medžiagą, atsiras didelė korozijos norma, nes šalinant koroziją pasidaro naujas metalas su dideliu korozijos koeficientu. Tuo pačiu metu didelis debitas perneša didelį deguonies kiekį į atvirą metalo paviršių. Todėl yra daugiau deguonies, kad padidėtų korozijos lygis.
Jei austenitinis nerūdijantis plienas susitraukia dėl korozijos įtrūkimų, alternatyvi medžiaga, į kurią reikėtų atsižvelgti, yra dvipusis nerūdijantis plienas. Dėl savo skirtingos struktūros ir sudėties, jie turi daugiau mechaninių savybių kambario temperatūroje iki 600 ° F (315 ° C) nei 316 nerūdijančio plieno. Jie taip pat turi didesnį pasipriešinimą korozijai. Dviafaziai lydiniai gali pasiekti didesnį atsparumą plytelių ir plyšių korozijai padidinant chromo ir molibdeno kiekį.
Chlorido koncentracijos poveikis nerūdijančio plieno korozijai. Kai 304 arba 304 l nerūdijantis plienas yra naudojamas gėlynuose vandenyse, chlorido kiekis turi būti mažesnis nei 200 ppm. Po komponentų gaminimo reikia pašalinti likutinę geležį. Kadangi likutinis geležis veiktų kaip spraga, jis taip pat reaguoja su chloridu, kad susidarytų geležies chloridas, kad pagreitintų lokalizuotą koroziją. 304 Vamzdžiai turi būti reguliariai išvalomi, kad būtų pašalinti plyšiai ar indai, kurie gali susidaryti spragas. Reikėtų vengti 304 arba 304L pagamintos įrangos įrangos susidūrimo su sustingančiu vandeniu (pvz., Srauto greičiu mažesnis nei 0,9 m / s), nes jis sudarys nuosėdas ant metalinio paviršiaus. Taip pat reikia kontroliuoti mikrobiologinę koroziją.
Norint sėkmingai naudoti 316L nerūdijančio plieno sūrį vandenyje, chlorido kiekis turi būti mažesnis nei 1000 ppm, nebent vanduo būtų visiškai deoksigenuotas. Deoksigenuotas vanduo apsaugo nuo 316L nerūdijančio plieno patekimą, įtrūkimą ir įtempimą. Gamybos proceso metu suvirinimas turi būti visiškai suvirintas ir lygus, kad būtų pasiektas geriausias antikorozinis poveikis. Turi būti naudojami elektrodai, turintys didelį molibdeno kiekį arba atitinkantys suvirinimo siūlą. Svarbu, kad 316L tipo nerūdijančio plieno paviršius būtų išvalytas kaip 304, kad pašalintumėte likutinį geležį. Apskritai, geriausias būdas pašalinti likutinę geležį yra naudoti HNO3-HF valymo priemonę. Be to, bet kokias nuosėdas taip pat reikėtų reguliariai šalinti. Svarbu pasirūpinti, kad būtų išvengta nestabilaus vandens. Įrenginio sustabdymo metu vanduo turi būti ne mažesnis kaip 0,9 m / s, kad būtų išvengta nuosėdų susidarymo.
Metalinė korozija dažnai yra sudėtinga problema, ir visuomenė net nesupranta net kai kurių naujų korozijos formų. Rekomenduojama, kad vietiniai inžinieriai sužinotų daugiau apie koroziją ir apsaugą, kad jie galėtų išmokti spręsti metalinių komponentų koroziją.