Kloridi -ionipitoisuuden keskeinen vaikutus vedenkäsittelyssä ruostumattomasta teräksestä valmistettuun materiaalin valintaan on kloridi -ionien tuhoisa voima.
Kloridi -ionit ovat erittäin tunkeutuvia ja aktivoivat vesiliuoksissa. Ne aiheuttavat vakavan uhan ruostumattoman teräksen passiiviselle kalvolle, joka aiheuttaa pääasiassa kahden tyyppisen tappavan paikallisen korroosion:
Pyöritys: Kloridi -ionit adsorboivat passiivisen kalvon heikoimmissa kohdissa (kuten sulkeumat, naarmut ja lämmön - kärsineet hitsausvyöhyke), tuhoamalla paikallisesti passiivisen kalvon ja muodostaen pienen anodisen alueen (korroosiokuoppa), kun taas ympäröivä passiivisen kalvon alue toimii katodina. Tämä pieni anodi ja suuri katodikorroosiokenno ajaa kuopan nopeasti ja syvästi leviämään metalliin, mikä lopulta johtaa perforointiin.
Stressin korroosiohalkeilu: Vetolujuuden ja spesifisen syövyttävän ympäristön (kloridi -ionit ovat ensisijainen aloittaja) yhdistetyt vaikutukset voivat aiheuttaa hauraita, äkillisiä trangranulaarisia tai rakeiden välistä halkeilua ruostumattomassa teräksessä, jopa vähäisissä stressissä, jotka ovat kaukana materiaalin saantovoiman lujuuden alapuolella. SCC: n alkaminen vaatii tyypillisesti tietyn lämpötilan ja kloridi -ionipitoisuuskynnyksen.
Ruostumattoman teräksen kestävyys kloridi -ionikorroosiolle ei skaalata lineaarisesti; Sen sijaan on olemassa kriittisiä pitoisuuskynnyksiä, joiden yläpuolella yleisesti käytetty ruostumattomat teräkset epäonnistuvat nopeasti. Materiaalin valintasuositukset perustuvat kloridi -ionipitoisuusalueeseen:
1. Matala pitoisuusalue (Cl⁻ <200 ppm ja lämpötila <60 astetta): 304 ja 304 litraa ovat taloudellisia valintoja.
Jopa näissä pitoisuuksissa nousevat lämpötilat lisäävät merkittävästi pistely- ja SCC -riskiä. Erittäin varovaisuus vaaditaan yli 50 astetta. Kloridi -ionit keskittyvät helposti pysähtyneisiin alueisiin, kuten laipan tiivisteisiin ja kierteitetyihin yhteyksiin, aiheuttaen mahdollisesti vakavan raon korroosion jopa alhaisissa pitoisuuksissa . 304/304L on herkkä tälle. Kloridi -ionit kerääntyvät helposti ja keskittyvät pysähtyneisiin veden virtausalueisiin (kuten säiliön pohjat ja umpikujat), mikä lisää riskiä.
2. Keskipitoisuusalue (200 ppm pienempi tai yhtä suuri kuin Cl⁻ pienempi tai yhtä suuri kuin 1500 ppm):
Päämateriaali: 316/316L on standardi. Sen ydine etu on 2 - 3% molybdeenin lisäämisessä. Molybdeeni parantaa merkittävästi passiivisen kalvon stabiilisuutta, etenkin kloridia sisältävässä ympäristössä. Se estää tehokkaasti korroosion ytimtä ja leviämistä ja lisää pistelypotentiaalia.
Kriittiset kohdat ja riskit:
1500 ppm on kriittinen kynnys, jota pidetään yleensä 316 litran ylärajana (etenkin huoneenlämpötilassa). Tämän pitoisuuden yläpuolella riski kasvaa dramaattisesti.
60 aste on toinen kriittinen kynnys. Tämän lämpötilan yläpuolella, jopa Cl⁻ -pitoisuuksien ollessa alle 1500 ppm, pistämisen ja SCC: n riski 316L kasvaa merkittävästi. Erittäin varovaisuus vaaditaan yli 70 astetta.
Prosessien vaihtelun riski: Cl⁻ -pitoisuus tai lämpötila voi yllättämättä kasvaa järjestelmän toiminnan aikana (esim. Raakavesi- tai lämmönvaihtimen vuotojen muutoksista). Turvamarginaaleja tulisi harkita suunnittelun aikana.
3. Korkea pitoisuusalue (Cl⁻> 1500 ppm ja/tai lämpötila> 60 astetta):
Korkea 316/L -epäonnistumisen riski: Näissä olosuhteissa pinta ja SCC 316/L ovat melkein väistämättömiä; Se on vain ajan kysymys. Harkitse super - austeniittisia ruostumattomia teräksiä, kuten 904L, 254 Smo ja AL-6xn; ja duplex ruostumattomat teräkset, kuten 2205 ja 2507.
Nämä seokset ovat huomattavasti kalliimpia kuin 304/316, joten niiden valinta vaatii perusteellista perustelua. Hitsauslämpötulon ja välilämpötilan on säädettävä tiukasti faasin tasapainon ja korroosionkestävyyden ylläpitämiseksi. Jopa näillä edistyneillä arvosanoilla on lämpötilarajoituksia; Ota yhteyttä materiaalikäsikirjaan saadaksesi lisätietoja.
4. Erittäin korkea pitoisuus/ankarat ympäristöt (esim. Kuuma tiivistetty suolavesi, suolavesi, korkea lämpötila ja korkea paine):
Advanced Duplex/Super - austeniittiset rajat: 2507, super - duplex -teräs tai super - austenitics (esim. 654 Smo) voivat olla sopivia tietyissä olosuhteissa, mutta erittäin varovaisuutta vaaditaan.
Nikkeli - perustuvat seokset tai titaani: Kun ruostumaton teräs epäonnistuu, Hastelloy tai titaani on otettava huomioon. Ne tarjoavat vertaansa vailla olevaa vastustusta kloridi -ionikorroosiolle, mutta ovat erittäin kalliita.
Ei - metallimateriaalit: kuten lasikuitu, CPVC, PVDF ja muovi-/kumivuorat ovat kustannuksia - tehokkaita vaihtoehtoja, erityisesti sopivia normaaliin paineeseen tai matalapaineputkiin ja varastosäiliöihin.