La influència clau de la concentració d’ions de clorur en el tractament de l’aigua en la selecció de materials d’acer inoxidable rau en el poder destructiu dels ions de clorur.
Els ions de clorur són extremadament penetrants i activant -se en solucions aquoses. Posen una greu amenaça per a la pel·lícula passiva d’acer inoxidable, provocant principalment dos tipus de corrosió localitzada mortal:
Passar: els ions de clorur adsorbeixen als punts més febles de la pel·lícula passiva (com ara inclusions, rascades i la calor - zona afectada de soldadures), destruint localment la pel·lícula passiva i formant una petita àrea anòdica (fossa de corrosió), mentre que la zona més gran que envolta actua com a càtode. Aquesta petita cèl·lula de corrosió del càtode i la gran conducció de la fossa es propaguen ràpidament i profundament en el metall, donant lloc a la perforació.
Esquerda de corrosió de tensió: els efectes combinats de la tensió a la tracció i un entorn corrosiu específic (els ions de clorur són l’iniciador primari) poden causar un esquerdament transgranular o intergranular sobtat en acer inoxidable, fins i tot a tensions molt per sota de la força de rendiment del material. L’aparició de SCC requereix normalment un determinat llindar de concentració d’ions de temperatura i clorur.
La resistència a l’acer inoxidable a la corrosió d’ions de clorur no s’escala linealment; En lloc d'això, hi ha llindars de concentració crítica per sobre dels quals s'utilitzen els acers inoxidables que s'utilitzen ràpidament. Les recomanacions de selecció de materials es basen en el rang de concentració d’ions clorur:
1. Range de concentració baixa (Cl⁻ <200 ppm i temperatura <60 graus): 304 i 304L són opcions econòmiques.
Fins i tot en aquestes concentracions, l’augment de les temperatures augmenta significativament el risc de picot i SCC. Es requereix molta precaució per sobre dels 50 graus. Els ions de clorur es concentren fàcilment en zones estancades com les juntes de brida i les connexions roscades, causant una corrosió de crevice severa fins i tot a baixes concentracions {{3}/304L és sensible a això. Els ions de clorur s’acumulen i es concentren fàcilment en zones de flux d’aigua estancades (com els fons del dipòsit i els punts morts), augmentant el risc.
2. Range de concentració mitjana (200 ppm inferior o igual a Cl⁻ inferior o igual a 1500 ppm):
Material principal: 316/316L és l'estàndard. El seu avantatge principal rau en l'addició de 2 - 3% molibdè. El molibdè millora significativament l’estabilitat de la pel·lícula passiva, especialment en entorns que contenen clorur. Inhibeix eficaçment la nucleació i la propagació de la corrosió del puny i augmenta el potencial de picador.
Punts i riscos crítics:
1500 ppm és un llindar crític, generalment considerat el límit superior de 316L (sobretot a temperatura ambient). Per sobre d’aquesta concentració, el risc augmenta notablement.
60 graus és un altre llindar crític. Per sobre d’aquesta temperatura, fins i tot amb concentracions de CL⁻ per sota de 1500 ppm, el risc de posar -se i SCC en 316L augmenta significativament. Es requereix molta precaució per sobre dels 70 graus.
Risc de fluctuació del procés: la concentració o la temperatura de CL⁻ pot augmentar inesperadament durant el funcionament del sistema (per exemple, a causa dels canvis en les filtracions de les aigües crues o les fuites de l'intercanviador de calor). Els marges de seguretat s’han de tenir en compte durant el disseny.
3. Range de concentració alta (Cl⁻> 1500 ppm i/o temperatura> 60 graus):
El risc elevat de fallada de 316/L: en aquestes condicions, el puny i el SCC en 316/L són gairebé inevitables; És només qüestió de temps. Considereu super - acers inoxidables austenítics com ara 904L, 254 SMO i al-6xn; i acers inoxidables dúplex com 2205 i 2507.
Aquests aliatges són significativament més cars que 304/316, de manera que la seva selecció requereix una justificació completa. L’entrada de calor de soldadura i la temperatura d’interpretació s’han de controlar estrictament per mantenir l’equilibri de fase i la resistència a la corrosió. Fins i tot aquestes notes avançades tenen limitacions de temperatura; Consulteu el manual de material per obtenir més informació.
4. Ambients de concentració/durs extremadament alts (per exemple, salmorra concentrada en calent, salmorra, alta temperatura i alta pressió):
Advanced Duplex/Super - Austenitic Limits: 2507, Super - acer dúplex o super - austenitics (per exemple, 654 SMO) poden ser adequats en determinades condicions, però es requereix una precaució extrema.
Aliatges basats en níquel - o titani: quan l'acer inoxidable falla, cal tenir en compte Hastelloy o Titani. Ofereixen resistència inigualable a la corrosió d’ions de clorur, però són extremadament costosos.
Materials metàl·lics no -: com ara fibra de vidre, CPVC, PVDF i els revestiments de plàstic/cautxú són un cost - alternatives efectives, especialment adequades per a canonades de pressió normal o de baixa pressió i dipòsits d'emmagatzematge.