Trong hóa chất, năng lượng điện, khử mặn nước biển và quá trình nhiệt độ cao, những người bơm nước từ lâu đã phải đối mặt với những thách thức kép của chất lỏng nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn. Lựa chọn vật liệu không phù hợp có thể khiến người cánh quạt bị thất bại nhanh chóng, gây ra sự gia tăng trong thời gian chết và chi phí bảo trì hoặc thậm chí là tai nạn an toàn. Máy bơm nước bơm nước bằng thép không gỉ 316 S có hiệu suất toàn diện tuyệt vời, đặc biệt là trong điều kiện nóng bỏng và ăn mòn cao, và đã trở thành một lựa chọn đáng tin cậy cho các kỹ sư đối phó với môi trường khắc nghiệt.
Lợi thế cốt lõi: Phần tử molybden phân tạo nền tảng của khả năng chống ăn mòn nhiệt độ cao
So với thép không gỉ 304 phổ biến, việc nâng cấp khóa của thép không gỉ 316 là bổ sung 2-3% molypden (mo). Vai trò của nguyên tố này trong môi trường chứa clo nhiệt độ cao là rất quan trọng:
Cải thiện khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở (CPT): molybden cải thiện đáng kể khả năng chống lại các ion tích cực như các ion clorua bằng cách thúc đẩy sự ổn định của màng thụ động. Nhiệt độ rỗ tới hạn (CPT) của nó thường cao hơn so với thép không gỉ 304 và nó hoạt động tốt hơn trong các dung dịch clorua có nồng độ nhất định.
Tăng cường khả năng chống lại vết nứt ăn mòn stress clorua (SCC): Trong điều kiện nhiệt độ cao, vết nứt ăn mòn ứng suất gây ra bởi các ion clorua là một trong những chế độ thất bại chính của thép không gỉ austenit. Việc bổ sung molybdenum vào 316 thép không gỉ làm chậm hiệu quả tốc độ bắt đầu và lan truyền vết nứt, và cải thiện an toàn dịch vụ trong môi trường nhiệt độ cao có chứa clorua. Ngưỡng nhiệt độ tới hạn của nó để kháng SCC thường cao hơn so với thép không gỉ 304.
Tính ổn định của cấu trúc austenite: Cấu trúc một pha austenite ổn định của thép không gỉ 316 có thể duy trì độ bền tốt và tính chất xử lý ở nhiệt độ cao (thường đề cập đến nhiệt độ làm việc dưới giới hạn thấp hơn của phạm vi nhạy cảm khoảng 425 ° C) và không dễ bị thay đổi pha.
Hiệu suất và cân nhắc trong môi trường nhiệt độ cao
Mặc dù hiệu suất tuyệt vời của thép không gỉ 316, điều quan trọng là phải hiểu sâu về hành vi của nó trong môi trường dịch vụ nhiệt độ cao:
Mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ ăn mòn: tốc độ ăn mòn thường tăng đáng kể khi tăng nhiệt độ. Ngay cả đối với thép không gỉ 316, khả năng chống ăn mòn của nó sẽ phân rã trong điều kiện khắc nghiệt với nhiệt độ cực cao (đặc biệt là gần hoặc trên phạm vi nhiệt độ nhạy cảm của nó) và nồng độ clorua cao hoặc axit mạnh. Trong môi trường chứa clorua nhiệt độ cao trên 150 ° C, tác động của các điều kiện hoạt động cụ thể (nồng độ ion clorua, giá trị pH, sự hiện diện của khoảng cách, mức độ căng thẳng, v.v.) đối với độ tin cậy dài hạn của 316 Impeller thép không gỉ cần được đánh giá cẩn thận.
Ngưỡng nồng độ clorua: Có giới hạn trên đối với nồng độ clorua mà nó có thể chịu được. Trong nước nhiệt độ cao tĩnh, nồng độ vượt quá hàng trăm ppm có nguy cơ gây ra rỗ hoặc SCC; Trong các hệ thống có dòng chảy tốt hoặc sục khí, khả năng chịu đựng có thể được tăng lên một cách thích hợp. Khi phạm vi dung sai vượt quá, các hợp kim cấp cao hơn cần được xem xét.
Hiệu suất mệt mỏi nhiệt: Đối với các máy bơm trải nghiệm khởi động thường xuyên và dừng lại hoặc dao động nhiệt độ quyết liệt, mỏi nhiệt là chế độ thất bại tiềm năng. Độ dẻo tốt và độ bền của thép không gỉ 316 cho nó một khả năng nhất định để chống lại sự khởi đầu của các vết nứt mỏi nhiệt.
Khả năng chống ăn mòn đồng đều: Trong hầu hết các axit vô cơ nhiệt độ cao (như axit photphoric, axit nitric), axit hữu cơ, dung dịch kiềm và dung dịch muối, thép không gỉ 316 thường thể hiện khả năng chống ăn mòn đồng đều tốt hơn so với thép carbon và thép có mặt đường thấp.
Lựa chọn và đề xuất ứng dụng: Kết hợp chính xác điều kiện làm việc là chìa khóa
Để nhận ra đầy đủ tiềm năng của các động cơ thép không gỉ 316 trong môi trường nhiệt độ cao, lựa chọn khoa học và ứng dụng hợp lý là bắt buộc:
Phân tích điều kiện làm việc chuyên sâu: nắm bắt chính xác các thông số chính như thành phần hóa học chất lỏng (đặc biệt là ion clorua, sunfua, hàm lượng ion fluoride), giá trị pH, phạm vi nhiệt độ hoạt động (nhiệt độ cao nhất, nhiệt độ thấp nhất, tần số dao động), áp suất, tốc độ dòng chảy, cho dù có khu vực bị đình trệ hay khoảng cách.
Đánh giá nhiệt độ quan trọng: Đối với môi trường chứa clorua, hãy chắc chắn tham khảo dữ liệu thủ công hoặc thử nghiệm vật liệu để xác nhận liệu nhiệt độ tới hạn của thép không gỉ 316 trong điều kiện làm việc cụ thể này (nồng độ ion clorua, giá trị pH) có đáp ứng các yêu cầu đối với khả năng chống ăn mòn, kháng ăn mòn kẽ hở và kháng SCC. Rủi ro tăng mạnh khi tiếp cận hoặc vượt quá điểm quan trọng.
Thiết kế và sản xuất chất lượng: tối ưu hóa thiết kế thủy lực để giảm xâm thực; đảm bảo đúc hoặc xử lý chất lượng để tránh khuyết tật bề mặt; Thực hiện điều trị giải pháp thích hợp và thụ động ngâm để loại bỏ sự nhạy cảm và đảm bảo tính toàn vẹn của màng thụ động là rất quan trọng để cải thiện tuổi thọ của người bị cánh quạt.
Cân nhắc chi phí vòng đời: Mặc dù chi phí ban đầu là 316 Impeller thép không gỉ cao hơn so với các vật liệu thông thường, nhưng tuổi thọ dài và yêu cầu bảo trì thấp trong môi trường ăn mòn nhiệt độ cao thường mang lại lợi ích kinh tế tổng thể tốt hơn.33333
