ควรตั้งค่าตัวบ่งชี้การควบคุมสิ่งเจือปนที่สำคัญใดสำหรับวัตถุดิบเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนของท่อทำความร้อนสแตนเลส 316
ท่อความร้อนไฟฟ้าสแตนเลส 316 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำความร้อนด้วยสารเคมี การบำบัดน้ำเสีย และสถานการณ์ทางอุตสาหกรรมทางทะเล เนื่องจากมีความต้านทานการกัดกร่อนของคลอไรด์ขั้นพื้นฐาน อย่างไรก็ตาม ความล้มเหลวในการกัดกร่อนแบบรูพรุนยังคงเกิดขึ้นบ่อยครั้งในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่มีความเค็มสูง{2}}และเป็นกรด แม้แต่ในท่อสแตนเลส 316 เชิงพาณิชย์ที่ผ่านการรับรองก็ตาม ข้อมูลการวิเคราะห์ความล้มเหลวจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าข้อบกพร่องในรูพรุนเฉพาะที่ส่วนใหญ่ไม่ได้เกิดจากองค์ประกอบของโลหะผสมที่ระบุไม่เพียงพอ แต่เกิดจากสิ่งเจือปนในปริมาณเล็กน้อยและการแยกส่วนประกอบที่ไม่สม่ำเสมอในวัสดุเหล็กดิบ การรวมตัวของสารเจือปนจำนวนเล็กน้อยจะกลายเป็นจุดกระตุ้นการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า ซึ่งสามารถกระตุ้นให้ฟิล์มพาสซีฟแตกตัวและการขยายตัวของหลุมอย่างรวดเร็วภายใต้การกัดเซาะของไอออนคลอไรด์ ดังนั้น การสร้างตัวบ่งชี้การควบคุมการเจือปนของวัตถุดิบที่เข้มงวดและทางวิทยาศาสตร์จึงเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นหลักในการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนของท่อความร้อนสแตนเลส 316 โดยพื้นฐาน และทำให้ความน่าเชื่อถือในการดำเนินงาน-ในระยะยาวคงที่
ในมาตรฐานการจัดซื้อและการตรวจสอบวัตถุดิบแบบดั้งเดิมสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม 316 ตัวชี้การตรวจจับมุ่งเน้นไปที่เนื้อหาขององค์ประกอบโลหะผสมหลักๆ เป็นหลัก เช่น โครเมียม นิกเกิล และโมลิบดีนัม ในขณะที่การควบคุมสิ่งเจือปนในปริมาณเล็กน้อยค่อนข้างหลวม สิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายทั่วไปในวัตถุดิบเหล็กส่วนใหญ่ได้แก่ ซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส ออกซิเจน และธาตุโลหะหนักที่ตกค้าง องค์ประกอบของซัลเฟอร์นั้นง่ายต่อการรวมตัวของแมงกานีสซัลไฟด์ในระหว่างการถลุงและรีดเหล็ก การเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ-เหล่านี้มีศักยภาพในการจับคู่กับเมทริกซ์สแตนเลสได้ไม่ดี ซึ่งจะก่อตัวเซลล์กัลวานิกขนาดเล็กในตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ไอออนของคลอไรด์จะกัดกร่อนเมทริกซ์รอบๆ สารเจือปนอย่างต่อเนื่อง และทำให้เกิดรูพรุนที่เห็นได้ชัดเจนในที่สุด ในทำนองเดียวกัน ปริมาณฟอสฟอรัสที่มากเกินไปจะลดความแน่นของขอบเขตเกรนของเหล็กสแตนเลส ทำลายความต่อเนื่องของฟิล์มพาสซีฟที่พื้นผิว และลดเกณฑ์การกัดกร่อนแบบรูพรุนของท่อทำความร้อนในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์สูง-อย่างมาก
การศึกษานี้สรุปตัวบ่งชี้การควบคุมสิ่งเจือปนหลักสามตัวที่เหมาะสมสำหรับ-วัตถุดิบของท่อทำความร้อนป้องกันการกัดกร่อน ผ่านการทดสอบการกัดกร่อนเชิงเปรียบเทียบและการวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของวัสดุ ขั้นแรก ควรควบคุมปริมาณกำมะถันให้ต่ำกว่า 0.008% อย่างเคร่งครัด การถลุงซัลเฟอร์-ต่ำสามารถลดการก่อตัวของการรวมตัวของซัลไฟด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และกำจัดแหล่งที่มาหลักของการกัดกร่อนแบบรูพรุน ประการที่สอง กำหนดขีดจำกัดฟอสฟอรัสภายใน 0.03% ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงความเปราะบางของขอบเขตเกรนและข้อบกพร่องทางโครงสร้างของฟิล์มแบบพาสซีฟที่เกิดจากการแยกฟอสฟอรัส ประการที่สาม ปริมาณออกซิเจนทั้งหมดและเกรดการรวมออกไซด์ที่เหลือจะต้องได้รับการให้คะแนนอย่างเข้มงวด และห้ามการรวมออกไซด์ขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่กว่า 5μm เพื่อป้องกันช่องการกัดกร่อนที่มีข้อบกพร่องขนาดเล็กบนพื้นผิวท่อ นอกจากนี้ ปริมาณคาร์บอนที่เหลือปริมาณน้อยควรมีความเสถียรภายในช่วงมาตรฐานเพื่อหลีกเลี่ยงการแพ้ต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนระหว่างการดัดท่อในภายหลังและ-การประมวลผลที่อุณหภูมิสูง
การทดสอบการตรวจสอบเปรียบเทียบยืนยันว่าท่อความร้อนสแตนเลส 316 ที่ผ่านการคัดกรองโดยมาตรฐานการควบคุมสิ่งเจือปนที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม แสดงความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในการทดสอบสลับสเปรย์เกลือคลอไรด์ความเข้มข้นสูง- เวลาเริ่มต้นการเกิดหลุมของท่อวัตถุดิบที่ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพจะล่าช้ากว่า 60% เมื่อเทียบกับท่อวัตถุดิบทั่วไป และความลึกและความหนาแน่นของหลุมจะลดลงอย่างมาก การทดสอบเคมีไฟฟ้าแสดงให้เห็นว่าศักยภาพในการเกิดรูพรุนของวัสดุที่ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 120 มิลลิโวลต์ ซึ่งบ่งชี้ถึงความต้านทานการกัดกร่อนของคลอไรด์ไอออนที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น ในการใช้งานจริงทางอุตสาหกรรม ท่อทำความร้อนที่มีการควบคุมสิ่งเจือปนอย่างเข้มงวดสามารถรักษาการทำงานที่มั่นคงได้นานกว่า 16 เดือนในสภาพแวดล้อมน้ำเสียที่มีเกลือสูง-ชายฝั่ง ในขณะที่ท่อทั่วไปมักจะประสบความล้มเหลวในการรั่วไหลของรูภายใน 5 ถึง 8 เดือน
โดยสรุป การปฏิบัติตามข้อกำหนดหลักของโลหะผสมไม่สามารถรับประกันประสิทธิภาพการป้องกัน-การเกิดรูพรุนของท่อทำความร้อนที่ทำจากสแตนเลสสตีล 316 ได้อย่างสมบูรณ์ การควบคุมอย่างเข้มงวดต่อสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย เช่น การรวมซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส และออกไซด์ เป็นวิธีทางเทคนิคที่สำคัญในการกำจัดข้อบกพร่องของวัสดุโดยธรรมชาติ และเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุน การกำหนดมาตรฐานการคัดกรองสิ่งเจือปนของวัตถุดิบเป้าหมายสำหรับผลิตภัณฑ์ท่อทำความร้อนป้องกันการกัดกร่อน-สามารถแก้ปัญหาความต้านทานการกัดกร่อนที่ไม่สอดคล้องกันของผลิตภัณฑ์เป็นชุดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมของท่อทำความร้อนสแตนเลส 316 ในคลอไรด์ที่รุนแรง-ซึ่งมีสภาพการทำงาน และลดการเปลี่ยนอุปกรณ์และต้นทุนการบำรุงรักษาในระบบป้องกันการกัดกร่อน-ทางอุตสาหกรรม
