ในระบบทำความร้อนทางอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบบำบัดน้ำเสีย โรงงานชุบด้วยไฟฟ้า และหน่วยประมวลผลทางเคมี ความเข้มข้นของคลอไรด์เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งที่ส่งผลต่อความทนทานของวัสดุ แม้ว่าสแตนเลส 316 จะได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่ามีการปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกร่อนที่เกิดจากคลอไรด์- เมื่อเทียบกับสแตนเลส 304 แต่ประสิทธิภาพของมันก็ไม่ได้จำกัด ปฏิสัมพันธ์ระหว่างคลอไรด์ไอออน อุณหภูมิ ความเค้นเชิงกล และเวลาสัมผัสในท้ายที่สุดจะเป็นตัวกำหนดพฤติกรรมการกัดกร่อนและอายุการใช้งานของท่อทำความร้อนป้องกันการกัดกร่อน-ที่ผลิตจากสแตนเลส 316
ความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส 316 มีสาเหตุหลักมาจากปริมาณโครเมียม ซึ่งก่อให้เกิดฟิล์มโครเมียมออกไซด์บางๆ ที่ป้องกันบนพื้นผิว ชั้นเชิงรับนี้ทำหน้าที่เป็นกำแพงกั้นระหว่างโลหะฐานกับสิ่งแวดล้อมโดยรอบ การเติมโมลิบดีนัมประมาณ 2–3% ช่วยเพิ่มความเสถียรของฟิล์มเฉื่อยนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์- โมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการกัดกร่อนตามรอยแยกโดยการเสริมความแข็งแกร่งให้กับชั้นออกไซด์และชะลอการสลายเฉพาะจุด อย่างไรก็ตาม คลอไรด์ไอออนยังคงมีฤทธิ์รุนแรงสูงและสามารถทะลุผ่านหรือทำให้ฟิล์มพาสซีฟไม่เสถียรได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ
ที่ความเข้มข้นของคลอไรด์ต่ำถึงปานกลาง โดยทั่วไปแล้ว ท่อทำความร้อนที่ทำจากสแตนเลสสตีล 316 จะแสดงประสิทธิภาพที่มั่นคง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานที่อุณหภูมิที่ควบคุมได้ต่ำกว่า 150°C ในสภาวะเหล่านี้ ชั้นเชิงรับสามารถ-ซ่อมแซมตัวเองได้หากเกิดความเสียหายเล็กน้อย โดยคงความต้านทานการกัดกร่อนโดยรวมไว้ ปัญหาเริ่มเกิดขึ้นเมื่อความเข้มข้นของคลอไรด์เพิ่มขึ้นอย่างมาก ระดับคลอไรด์ที่สูงจะเพิ่มความเป็นไปได้ที่ฟิล์มพาสซีฟจะสลายเฉพาะจุด และทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุน เมื่อหลุมก่อตัว สภาพแวดล้อมเฉพาะจุดภายในหลุมจะมีสภาพเป็นกรดมากขึ้นและมีคลอไรด์-เข้มข้นขึ้น และเร่งการเจาะเข้าไปในโลหะ
อุณหภูมิมีบทบาทเสริมฤทธิ์กันในกระบวนการนี้ เมื่ออุณหภูมิในการทำงานเพิ่มขึ้น จลนพลศาสตร์ของการกัดกร่อนจะเร่งตัวขึ้น และความเสถียรของชั้นพาสซีฟจะลดลง ในระบบทำความร้อนแบบจุ่ม ซึ่งอุณหภูมิของปลอกอาจสูงขึ้นระหว่างการทำงาน ความเข้มข้นของคลอไรด์ที่สูงรวมกับอุณหภูมิสูงอาจเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดหลุมได้อย่างมาก แม้ว่าสแตนเลส 316 จะมีความต้านทานที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับเกรดที่ไม่ใช่-โมลิบดีนัม แต่ก็ยังมีขีดจำกัดที่เกินกว่าที่การกัดกร่อนเฉพาะจุดจะควบคุมได้ยาก ด้วยเหตุนี้ จึงต้องประเมินทั้งความเข้มข้นของคลอไรด์และอุณหภูมิการทำงานสูงสุดพร้อมกันในระหว่างการออกแบบระบบ
การกัดกร่อนตามรอยแยกเป็นข้อกังวลอีกประการหนึ่งในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์สูง- พื้นที่ต่างๆ เช่น การเชื่อมต่อหน้าแปลน รอยเชื่อม หรือบริเวณที่มีการไหลเวียนของของไหลจำกัด สามารถสร้างโซน-ออกซิเจนที่หมดลงได้ ในรอยแยกเหล่านี้ คลอไรด์ไอออนจะสะสมและทำลายฟิล์มพาสซีฟได้ง่ายกว่าบนพื้นผิวเปิด การออกแบบที่เหมาะสมซึ่งจะช่วยลดรอยแยกให้เหลือน้อยที่สุดและทำให้แน่ใจว่าการเคลื่อนที่ของของไหลเพียงพอช่วยลดความเสี่ยงนี้ได้อย่างมาก การตกแต่งพื้นผิวและการบำบัดฟิล์มช่วยเพิ่มความต้านทานโดยการส่งเสริมชั้นออกไซด์ที่สม่ำเสมอและเสถียร
การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นอาจเกิดขึ้นเมื่อความเค้นดึงรวมกับความเข้มข้นของคลอไรด์สูงและอุณหภูมิที่สูงขึ้น แม้ว่าสแตนเลส 316 จะให้ความต้านทานที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับสแตนเลส 304 แต่ก็ไม่สามารถต้านทานได้อย่างสมบูรณ์ภายใต้สภาวะที่รุนแรง ท่อทำความร้อนที่มีการขยายตัวทางความร้อน ข้อจำกัดทางกล หรือการสั่นสะเทือนต้องได้รับการติดตั้งโดยมีค่าเผื่อการเคลื่อนที่เพียงพอเพื่อลดความเครียดตกค้าง การรักษาความเข้มข้นของคลอไรด์ให้อยู่ภายในขีดจำกัดทางวิศวกรรมที่แนะนำจะช่วยลดความน่าจะเป็นของความเครียด-การแตกร้าวที่เกี่ยวข้องกับความเครียดได้อย่างมาก
ความหนาของเปลือกมีอิทธิพลต่อผลกระทบของความเข้มข้นของคลอไรด์ต่อความทนทานในระยะยาว- แม้ในขณะที่เริ่มเจาะหลุม ผนังที่หนาขึ้นก็ยังให้เวลาเพิ่มเติมก่อนที่จะเจาะเต็ม ข้อควรพิจารณาในการออกแบบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในโรงงานอุตสาหกรรมซึ่งมีระยะเวลาการบำรุงรักษาตามกำหนดการยาวนาน และเครื่องทำความร้อนทำงานล้มเหลวโดยไม่คาดคิดอาจทำให้เกิดการหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง การตรวจสอบและติดตามอย่างสม่ำเสมอช่วยให้สามารถตรวจจับรูพรุนที่พื้นผิวได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ก่อนที่ความสมบูรณ์ของโครงสร้างจะถูกทำลาย
ข้อพิจารณาทางเศรษฐกิจมีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการจัดการคลอไรด์ การเลือกท่อทำความร้อนที่ทำจากสเตนเลสสตีล 316 สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ปานกลางมักจะมีความคุ้มค่า- เนื่องจากให้ความสมดุลระหว่างความต้านทานการกัดกร่อนและต้นทุนวัสดุ อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานที่มีคลอไรด์สูงมาก- เช่น น้ำเกลือเข้มข้นหรือระบบน้ำทะเลที่มีอุณหภูมิสูง- อาจจำเป็นต้องใช้วัสดุทางเลือก เช่น ดูเพล็กซ์สแตนเลสหรือไทเทเนียม การวิเคราะห์ทางเคมีที่เหมาะสมของของไหลในกระบวนการจึงเป็นสิ่งจำเป็นก่อนการเลือกวัสดุขั้นสุดท้าย
โดยสรุป ความเข้มข้นของคลอไรด์มีอิทธิพลอย่างมากต่อพฤติกรรมการกัดกร่อนของท่อทำความร้อนป้องกันการกัดกร่อน- สแตนเลส 316 แม้ว่าโลหะผสมที่เสริมด้วยโมลิบดีนัม-จะให้ความทนทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกภายใต้สภาวะปานกลาง การเพิ่มระดับคลอไรด์และอุณหภูมิที่สูงขึ้นอาจส่งผลต่อความเสถียรของฟิล์มแบบพาสซีฟ ด้วยการควบคุมความเข้มข้นของสารเคมีอย่างระมัดระวัง ปรับการออกแบบระบบให้เหมาะสม รับประกันการรักษาพื้นผิวที่เหมาะสม และการเลือกความหนาของเปลือกที่เหมาะสม ท่อทำความร้อนที่ทำจากสเตนเลสสตีล 316 จึงสามารถให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์-หลากหลายชนิด{6}}ซึ่งมีสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม
