Kako nadzorovati hrapavost površine grelnih cevi iz nerjavečega jekla 316 za zmanjšanje srednjega obraščanja in sekundarne korozije
Površinska hrapavost je kritičen, a zlahka spregledan indikator površine, ki neposredno vpliva na dolgoročno -proti{1}}korozijsko stabilnost grelnih cevi iz nerjavečega jekla 316. Tudi če sestava surovin, toplotna obdelava, varjenje in postopki pasiviranja ustrezajo industrijskim standardom, bo prekomerna površinska mikro-hrapavost oblikovala mikroskopske utore in konkavne strukture na steni cevi. Te neravne površine zlahka zajamejo suspendirane delce, nečistoče vodnega kamna, bakterijske kolonije in kloridne ione v krožeči vodi in kemičnih medijih. Za razliko od neposredne elektrokemične korozije pripada poškodba,-ki jo povzroči hrapavost, tipična sekundarna korozijska okvara, ki se začne z usedanjem obraščanja in se postopoma razvije v pod-jamičasto korozijo in špransko korozijo. Večina dolgotrajno{10}}delujočih grelnih cevi trpi zaradi odloženega puščanja ne zaradi degradacije materiala, ampak zaradi neregulirane površinske hrapavosti, na kateri se iz leta v leto kopičijo korozivne umazanije. Zato je natančen nadzor površinske hrapavosti bistven ukrep natančnega upravljanja za zmanjšanje oprijema medija in odpravo skritih sekundarnih tveganj korozije proti{12}}korozijskih grelnih cevi.
Prekomerna hrapavost površine sproži napredujoč cikel korozije, ki nenehno slabi zaščitno delovanje grelnih cevi. Mikro neravne površine povečajo specifično površino stene cevi, kar zagotavlja številne pritrdilne točke za organska onesnaževala in anorganski kamen. Ko se grelna cev napaja, lokalne temperaturne razlike pospešijo kristalizacijo in rast umazanije ter tvorijo gosto plast usedline, ki prekriva kovinsko površino. Zaprta plast umazanije izolira kisik od notranjega kovinskega vmesnika, kar ustvarja anaerobno mikrookolje, ki porablja komponente pasivnega filma in povzroča lokalizirano anodno raztapljanje. Medtem se kloridni ioni še naprej bogatijo in koncentrirajo pod plastjo umazanije, kar dodatno otežuje širjenje lukenj. Nasprotno pa lahko ultra-gladka in kvalificirana površinska hrapavost učinkovito zmanjša oprijem srednjega sloja, prepreči nastajanje stabilne obraščajoče plasti in ohrani-dolgotrajne-zmožnosti samočiščenja in proti-koroziji substratov iz nerjavečega jekla 316.
|
Stopnja površinske hrapavosti (Ra) |
Značilnost površinske morfologije |
Značilnosti obraščanja in korozije |
Veljavni industrijski delovni pogoji |
|---|---|---|---|
|
Ra > 3,2 μm (nekvalificirano) |
Očitne valovite teksture, globoki mikro-žlebovi in neravna površina |
Močno kopičenje obraščanja, hitra jamičasta -odlaga in lokalna korozija |
Ne velja za katero koli protikorozijsko opremo za grelne cevi |
|
1,6 μm ＜ Ra manj kot ali enako 3,2 μm (običajni razred) |
Rahla površinska tekstura, nekaj mikroskopskih konkavnih napak |
Počasno odlaganje obraščanja, potencialno zapoznelo tveganje korozije po dolgotrajnem-delovanju |
Z rednim rutinskim čiščenjem očistite ogrevanje vode-z malo soli |
|
0,8 μm ＜ Ra manj kot ali enako 1,6 μm (optimizirana stopnja) |
Gladka površina, enotna tekstura, minimalne mikro-napake |
Nizka stopnja oprijema obraščanja, stabilna učinkovitost pasivnega filma |
Običajni krožni ogrevalni sistemi,-ki vsebujejo kemikalije in sol |
|
Ra Manjši ali enak 0,8 μm (visoka-stopnja natančnosti) |
Izjemno-gladka zrcalna površina, brez vidnih mikroskopskih vrzeli |
Odlična sposobnost samo-čiščenja, skoraj brez korozije pod{1}}nanosi |
Visoko{0}}čiščena kemična raztopina, morska voda in delovni scenariji z visoko-korozijo |
Za učinkovito zatiranje sekundarne korozije, ki jo povzroča prekomerna hrapavost, morajo podjetja oblikovati enotne standarde površinske obdelave za protikorozijske grelne cevi iz nerjavečega jekla 316. Po postopkih valjanja, varjenja in poliranja se za popoln pregled uporabijo profesionalni testerji hrapavosti, da se zagotovi, da se hrapavost površine ujema z dejanskim delovnim okoljem. Pri delovnih pogojih z visoko-korozijo, kot so mediji z visoko vsebnostjo kloridov, mikrobov in mešanih-kislih{5}}bazic, je visoko{6}}natančno poliranje obvezno za nadzor vrednosti Ra pod 1,6 μm, s čimer se učinkovito odpravljajo pogoji pritrjevanja umazanije. Pri običajnih delovnih pogojih je hrapavost strogo omejena na 1,6–3,2 μm za uravnoteženje stroškov obdelave in proti-korozijske učinkovitosti. Poleg tega se morajo površine končnih cevi izogibati sekundarnim poškodbam zaradi prask med ravnanjem in pakiranjem, da preprečijo lokalno povečanje hrapavosti in delne korozijske šibke točke. Znanstveni nadzor površinske hrapavosti odpravlja povzročitev sekundarne korozije-tipa obraščanja, sodeluje s pasivno zaščito in optimizacijo surovin ter dodatno izboljša zanesljivost delovanja polnega-cikla protikorozijskih grelnih cevi iz ne{17}}nerjavnega jekla 316 v zapletenih industrijskih okoljih.
