Applikationsguide för 316 värmerör av rostfritt stål i marina miljöer och miljöer med hög-kloridhalt

Marina och kustnära industrimiljöer är bland de mest utmanande scenarierna för metallvärmeutrustning. Hög-koncentration av kloridjoner i havsvatten och saltstänk kan orsaka allvarlig gropfrätning och korrosion av de flesta rostfria stålmaterial. Som ett vanligt använt korrosionsbeständigt-material har 316 värmerör av rostfritt stål viss kloridbeständighet, men deras prestandagränser och korrekta användningsmetoder måste förstås tydligt i marina applikationer för att undvika för tidigt fel.

Den största korrosionsutmaningen i marina miljöer kommer från kloridjoner. Kloridjoner har stark penetreringsförmåga och kan lokalt förstöra den passiva filmen på ytan av rostfritt stål och bilda små korrosionsgropar som utvecklas snabbt inåt. Dessutom är sprickor som röranslutningar, flänsförband och beläggningspositioner mer benägna att korrosion av spalten på grund av lokal anrikning av kloridjoner. Vid högre temperaturer kommer korrosionshastigheten för kloridjoner att accelerera avsevärt, och spänningskorrosionssprickor kan även uppstå under dragpåkänning. För 316 rostfritt stål är den rekommenderade långtidssäkra kloridjonkoncentrationen i allmänhet under 200 ppm vid rumstemperatur, och denna tröskel kommer att minska kraftigt när temperaturen stiger.

När det gäller materialval för marina miljöer är vanligt 316 rostfritt stål endast lämpligt för scenarier med låg-klorid och låg-temperatur, såsom kustvärmesystem med behandlat kranvatten och indirekt havsvattenvärmeväxling med låg temperatur. För direkt kontakt med havsvatten eller saltlösning med hög-salthalt rekommenderas först en version av 316L låg-kol, som har bättre motstånd mot svetskorrosion. Om korrosionen är allvarligare bör material av högre-kvalitet som 2205 duplex av rostfritt stål eller titanrör övervägas. I verklig teknik använder många företag av misstag 316 rostfritt stål för direkt havsvattenuppvärmning, vilket resulterar i gropbrott inom några månader, vilket orsakas av oklara materialgränser.

För 316 värmerör av rostfritt stål som måste användas i mediumkloridmiljöer kan en mängd olika åtgärder för att skydda mot korrosion. Först, förbättra ytbehandlingsgraden. Elektrolytisk polering kan ge en jämnare och tätare passiv film, vilket avsevärt förbättrar gropkorrosionsbeständigheten jämfört med vanliga betytor. För det andra, optimera den strukturella designen för att minska luckor och döda vinklar, undvika skalning och sedimentavsättning och minska risken för spaltkorrosion. För det tredje, stärk driftledningen, kontrollera att driftstemperaturen inte är för hög, rengör och avkalka regelbundet och utför kompletterande passiveringsbehandling. För det fjärde kan elektrokemiska skyddsåtgärder såsom katodiskt skydd användas för nyckeldelar för att ytterligare förbättra korrosionsbeständigheten.

I marina atmosfäriska miljöer visar 316 rostfria värmerör bättre prestanda. För utomhusutrustning på kustnära plattformar och fartyg kan 316-material väl motstå atmosfärisk korrosion av saltstänk och har en mycket längre livslängd än 304 rostfritt stål. I detta scenario kan regelbunden ytrengöring och underhåll bibehålla ett bra utseende och prestanda under lång tid.

Tabell 1 Materialvalsreferens för olika kloridkorrosionsmiljöer

表格

Rimligt materialval och riktade anti-korrosionsåtgärder kan få 316 värmerör av rostfritt stål att spela sitt rätta värde i marina och hög-kloridmiljöer.