Нержавіюча сталь 316 широко використовується як основний матеріал для анти-корозійних занурених електричних нагрівальних трубок, головним чином через додавання молібденового елемента, який посилює її стійкість до корозії іонами хлориду порівняно зі звичайною нержавіючою сталлю 304. Однак багато польових випадків показують, що точкова корозія, локалізований тип корозії, залишається основною причиною несправності нагрівальних трубок з нержавіючої сталі 316 у складних робочих умовах, на що часто не звертають уваги під час звичайних перевірок обладнання. Точкова корозія починається з дрібних поверхневих дефектів, таких як подряпини, залишки зварювання та включення пасивної плівки. Коли рідке середовище містить іони хлориду, ці іони адсорбуються на дефектній ділянці та швидко руйнують -збагачену хромом пасивну плівку. Після формування ями внутрішнє середовище всередині ями стає кислим, прискорюючи безперервне розчинення металу, тоді як зовнішня поверхня все ще зберігає стан повної пасивації, що призводить до прихованої корозії, яку важко виявити візуально.
Робоча температура нагрівальних труб ще більше посилить цей ризик. Зона нагріву утворює температурний градієнт на поверхні труби; вища температура сприяє швидкості міграції іонів хлориду, а також прискорює швидкість хімічної реакції всередині корозійних ям. У практичному промисловому застосуванні навіть низька-концентрація розчину хлориду може спричинити явне точкове пошкодження під час тривалого-циклу нагрівання. Ранні попереджувальні ознаки точкової несправності неочевидні. Зазвичай на металевій поверхні можна спостерігати лише крихітні темні плями. У міру розвитку корозії глибина ямки збільшується, поки не відбудеться проникнення, що призведе до витоку рідини та короткого замикання. На відміну від рівномірної корозії, яка рівномірно споживає метал, точкова корозія розвивається лише в локальних точках. Це може спричинити перфорацію труби, навіть якщо загальна втрата металу дуже низька, створюючи раптову загрозу безпеці.
Щоб пом’якшити точкову корозію нагрівальних трубок з нержавіючої сталі 316, слід застосовувати систематичні заходи контролю. По-перше, після зварювання та обробки необхідна обробка поверхні від полірування, щоб усунути подряпини на поверхні та залишки зварювального шлаку, зменшивши місця ініціації піттингу. По-друге, слід регулярно влаштовувати моніторинг середовища, щоб контролювати концентрацію іонів хлориду та належним чином регулювати значення pH. По-третє, налаштування температури має уникати тривалого-перегрівання стінки труби. Регулярні не-руйнівні перевірки, такі як вихровий контроль, можуть заздалегідь виявити підповерхневі ями перед перфорацією.
表格
| Помилка елемента | Основний механізм | Функція ранньої ідентифікації | Спосіб контролю |
|---|---|---|---|
| Точкова корозія 316SS | Іон хлориду руйнує локальну пасивну плівку, утворюючи само-каталітичні кислотні корозійні ями | Мікротемні плями на поверхні тюбика, без явного загального витончення | Полірування поверхні, моніторинг середніх іонів, вихрострумовий контроль |
Правильний вибір і обслуговування можуть продовжити термін служби нагрівальних трубок з нержавіючої сталі 316. Слід зазначити, що нержавіюча сталь 316 не може постійно протистояти високій-концентрації хлориду. Якщо середовище містить високий вміст хлоридів або працює при високій температурі протягом тривалого часу, необхідно оцінити альтернативні матеріали, такі як титанові нагрівальні трубки, щоб уникнути несподіваного відключення обладнання та нещасних випадків, спричинених раптовою точковою перфорацією.
