Trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại nơi máy bơm nước hoạt động trong điều kiện nhiệt cực độ, lựa chọn vật liệu trở nên quan trọng để đảm bảo tuổi thọ, hiệu quả và an toàn. Trong số các tùy chọn có sẵn, Máy bơm nước bơm nước bằng thép không gỉ 316 đã nổi lên như một lựa chọn hàng đầu cho môi trường nhiệt độ cao.
Khoa học vật liệu: Tại sao thép không gỉ 316?
Thép không gỉ 316 là hợp kim crom-nickel austenitic được làm giàu với 2-3% molybdenum, một phụ gia chính giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn và độ ổn định nhiệt. Không giống như thép không gỉ tiêu chuẩn 304, molypden trong 316 hợp kim tạo thành một lớp oxit mạnh mẽ chống lại sự ăn mòn và ăn mòn kẽ hở và một thách thức phổ biến về nhiệt độ cao, độ mặn cao hoặc chất lỏng tích cực hóa học.
Đối với các động cơ bơm nước, chịu đựng sự quay nhanh, xâm thực và giãn nở nhiệt, cường độ năng suất của thép không gỉ 316 (khoảng 290 MPa) và tính chất kéo dài (lên tới 50% ở 600 ° C) đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc ngay cả khi tiếp xúc với nhiệt kéo dài.
Hiệu suất trong môi trường nhiệt độ cao
Khi chịu nhiệt độ vượt quá 150 ° C (302 ° F), nhiều kim loại trải qua quá trình oxy hóa, biến dạng hoặc mất độ bền kéo. Tuy nhiên, các động cơ thép không gỉ 316 thể hiện khả năng phục hồi đặc biệt do ba yếu tố cốt lõi:
Độ dẫn nhiệt: Với độ dẫn nhiệt là 16,3 W/m · K, thép không gỉ 316 làm tan nhiệt hiệu quả, giảm thiểu các điểm nóng cục bộ có thể làm suy yếu hoặc làm suy yếu công tác.
Khả năng kháng creep: Ở nhiệt độ cao (lên tới 800 ° C trong dịch vụ không liên tục), hợp kim duy trì khả năng chống biến dạng creep, một đặc điểm quan trọng đối với máy bơm trong nồi hơi công nghiệp, hệ thống địa nhiệt hoặc nhà máy chế biến hóa học.
Độ ổn định oxy hóa: Lớp oxit crom vẫn còn nguyên vẹn tới 870 ° C trong dịch vụ liên tục, ngăn chặn sự hình thành tỷ lệ có thể làm mất cân bằng các con đường cánh quạt hoặc làm tắc nghẽn.
Các ứng dụng và nghiên cứu trường hợp trong thế giới thực
Cánh tác bơm nước bằng thép không gỉ 316 đã được chứng minh là không thể thiếu trong các lĩnh vực yêu cầu xử lý chất lỏng ở nhiệt độ cao đáng tin cậy:
Dầu khí: Trong các nền tảng ngoài khơi, máy bơm làm mát nước biển sử dụng 316 Impellers chịu được nước lợ ở 180 ° C mà không chịu khuất phục trước vết nứt ăn mòn do clorua gây ra.
Sản lượng điện: Một nhà máy địa nhiệt của Hoa Kỳ đã báo cáo giảm 40% chi phí bảo trì sau khi chuyển sang 316 động cơ, trích dẫn giảm tỷ lệ và xói mòn trong các giải pháp nước muối 190 ° C.
Xử lý thực phẩm: Hệ thống CIP nhiệt độ cao (sạch sẽ) tận dụng 316 Impellers cho bề mặt vệ sinh của chúng và khả năng chống lại các chu kỳ triệt sản hơi nước.
Chi phí so với tuổi thọ: Một đề xuất giá trị hấp dẫn
Trong khi 316 Impeller bằng thép không gỉ mang phí bảo hiểm 20-30% so với các biến thể bằng thép hoặc nhựa, thì tuổi thọ dài của chúng trong điều kiện khắc nghiệt bù đắp chi phí ban đầu. Ví dụ, trong một cơ sở chế biến hóa học, việc thay thế một công tác gang thất bại có thể có giá lên tới 15.000 đô la trong thời gian chết một mình.
