W chemicznej, energii elektrycznej, odsalaniu wody morskiej i procesie wysokiej temperatury impelry pompy wodnej od dawna stają przed podwójnymi wyzwaniami płynów o wysokiej temperaturze i pożywki korozyjnej. Nieprawidłowy wybór materiału może spowodować, że wirnik szybko się nie powiedzie, powodując wzrost przestojów i kosztów konserwacji, a nawet wypadków bezpieczeństwa. 316 wirnik pompy wodnej ze stali nierdzewnej S mają doskonałą kompleksową wydajność, szczególnie w warunkach wysokiego ciepła i wysokich korozji, i stały się niezawodnym wyborem dla inżynierów, którzy mogą poradzić sobie z trudnymi środowiskami.
Zaleta podstawowa: element molibdenu rzuca kamień węgielny oporności na korozję o wysokiej temperaturze
W porównaniu ze wspólną stalą nierdzewną 304, kluczową aktualizacją 316 stali nierdzewnej jest dodanie 2-3% molibdenum (MO). Kluczowa jest rola tego elementu w środowiskach zawierających chlor o wysokiej temperaturze:
Popraw odporność na korozję wżery i szczeliną (CPT): Molybdenum znacznie poprawia zdolność materiału do oporu ataku agresywnymi jonami, takimi jak jony chlorkowe poprzez promowanie stabilności filmu pasywacyjnego. Jego krytyczna temperatura wżery (CPT) jest zwykle wyższa niż w przypadku 304 stali nierdzewnej i działa lepiej w roztworach chlorkowych o pewnym stężeniu.
Zwiększona odporność na pękanie korozji naprężenia chlorkowego (SCC): W warunkach wysokiej temperatury pękanie korozji naprężeń spowodowane jonami chlorkowymi jest jednym z głównych trybów awarii austenitycznej stali nierdzewnej. Dodanie molibdenu do 316 stali nierdzewnej skutecznie spowalnia szybkość inicjacji i propagacji pęknięć oraz poprawia bezpieczeństwo usług w podłożu o wysokiej temperaturze zawierające chlorek. Jego krytyczny próg temperatury dla odporności na SCC jest zwykle wyższy niż w przypadku 304 stali nierdzewnej.
Stabilność struktury austenitu: stabilna jednofazowa struktura austenitu 316 stali nierdzewnej może utrzymywać dobrą wytrzymałość i właściwości przetwarzania w wysokich temperaturach (zwykle odnosi się do temperatury roboczej poniżej dolnej granicy zakresu uczulenia około 425 ° C) i nie jest podatna na szkodliwe zmiany fazy.
Wydajność i rozważania w środowiskach o wysokiej temperaturze
Pomimo doskonałej wydajności 316 stali nierdzewnej, kluczowe jest głębokie zrozumienie jej zachowania w środowiskach usług wysokiej temperatury:
Zależność między temperaturą a szybkością korozji: szybkość korozji zwykle rośnie znacznie wraz ze wzrostem temperatury. Nawet w przypadku 316 stali nierdzewnej jego odporność na korozję rozpadnie się w ekstremalnych warunkach z wyjątkowo wysokimi temperaturami (szczególnie blisko lub powyżej jego temperatury uczulenia) i wysokim stężeniami chlorków lub silnych kwasów. W środowiskach zawierających chlorek o wysokiej temperaturze powyżej 150 ° C wpływ określonych warunków pracy (stężenie jonów chlorkowych, wartość pH, obecność szczelin, poziomu naprężenia itp.) Na długoterminową niezawodność 316 impelrów ze stali nierdzewnej należy dokładnie ocenić.
Próg stężenia chlorku: Istnieje górna granica stężenia chlorku, które może tolerować. W statycznej wodzie o wysokiej temperaturze stężenia przekraczające setki PPM są zagrożone indukowaniem wżeru lub SCC; W systemach z dobrym przepływem lub napowietrzaniem tolerancja można odpowiednio zwiększyć. Po przekroczeniu zakres tolerancji należy wziąć pod uwagę stopy wyższej klasy.
Wydajność zmęczenia termicznego: W przypadku pomp, które doświadczają częstego startów i zatrzymywania lub drastycznych fluktuacji temperatury, zmęczenie termiczne jest potencjalnym trybem awarii. Dobra plastyczność i wytrzymałość 316 stali nierdzewnej nadają jej pewną zdolność do odparcia inicjacji pęknięć zmęczeniowych termicznych.
Jednoliczna odporność na korozję: W większości wysokotemperaturowych kwasów nieorganicznych (takich jak kwas fosforowy, kwas azotowy), kwasy organiczne, roztwory alkaliczne i roztwory soli, 316 stali nierdzewnej ogólnie wykazuje lepszą odporność na korozję niż stal węglowa i stal o niskiej zawartości alkaloy.
Wybór i sugestie dotyczące aplikacji: Kluczem jest dokładne dopasowanie warunków pracy
Aby w pełni zrealizować potencjał 316 przeszkód ze stali nierdzewnej w środowiskach o wysokiej temperaturze, wymagany jest wybór naukowy i rozsądne zastosowanie:
Dogłębna analiza stanu pracy: Dokładnie uchwycić kluczowe parametry, takie jak skład chemiczny płynów (zwłaszcza jon chlorkowy, siarczek, zawartość jonów fluorkowych), wartość pH, zakres temperatur roboczych (najwyższa temperatura, najniższa temperatura, częstotliwość fluktuacji), ciśnienie, szybkość przepływu, niezależnie od tego, czy istnieją obszary stagnantowe, czy luki.
Krytyczna ocena temperatury: W przypadku środowisk zawierających chlorek pamiętaj o odniesieniu do danych instrukcji materialnej lub eksperymentalnych, aby potwierdzić, czy temperatura krytyczna stali nierdzewnej 316 w ramach tego konkretnego stanu roboczego (stężenie jonów chlorkowych, wartość pH) spełnia wymagania dotyczące odporności na korozję,, odporność na korozję szczeliny i odporność na SCC. Ryzyko gwałtownie wzrasta podczas zbliżania się lub przekraczania punktu krytycznego.
Jakość projektowania i produkcji: optymalizacja konstrukcji hydraulicznej w celu zmniejszenia kawitacji; zapewnienie jakości odlewania lub przetwarzania w celu uniknięcia wad powierzchniowych; Wdrożenie odpowiedniego leczenia rozwiązania i pasywacja do wytrzymania w celu usunięcia uczulenia i zapewnienia, że integralność filmu pasywacyjnego ma kluczowe znaczenie dla poprawy żywotności wirnika.
Koszty cyklu życia: chociaż początkowy koszt 316 przeszkód ze stali nierdzewnej jest wyższy niż w przypadku materiałów zwykłych, ich długie życie i niskie wymagania konserwacyjne w środowiskach korozyjnych o wysokiej temperaturze zwykle przynoszą lepsze ogólne korzyści ekonomiczne.
