في المواد الكيميائية ، الطاقة الكهربائية ، تحلية مياه البحر وعملية درجة الحرارة العالية ، واجهت مدافع مضخة المياه منذ فترة طويلة التحديات المزدوجة المتمثلة في السوائل عالية درجة الحرارة والوسائط المسببة للتآكل. قد يتسبب اختيار المواد غير السليم في فشل المكره بسرعة ، مما تسبب في زيادة في تكاليف التوقف والصيانة أو حتى حوادث السلامة. 316 مكره مضخة مياه الفولاذ المقاوم للصدأ يتمتع S بأداء شامل ممتاز ، خاصة في ظروف التآكل العالية والراقية ، وأصبح خيارًا موثوقًا للمهندسين للتعامل مع البيئات القاسية.
الميزة الأساسية: عنصر الموليبدينوم يلقي حجر الزاوية في مقاومة التآكل عالية درجة الحرارة
بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المشترك ، فإن الترقية الرئيسية لـ 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ هي إضافة 2-3 ٪ من الموليبدينوم (MO). دور هذا العنصر في البيئات عالية درجة الحرارة التي تحتوي على الكلور أمر بالغ الأهمية:
تحسين مقاومة التآكل وتآكل الشق (CPT): الموليبدينوم يحسن بشكل كبير من قدرة المادة على مقاومة الهجوم من أيونات العدوانية مثل أيونات الكلوريد من خلال تعزيز استقرار فيلم التخميل. عادةً ما تكون درجة حرارة الحفر الحرجة (CPT) أعلى من 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وتؤدي أداءً أفضل في حلول كلوريد لتركيز معين.
تعزيز المقاومة لتكسير تجويف إجهاد الكلوريد (SCC): في ظل ظروف درجة الحرارة المرتفعة ، يعد تكسير تآكل الإجهاد الناجم عن أيونات الكلوريد أحد أوضاع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. إن إضافة الموليبدينوم إلى 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ يبطئ بشكل فعال معدل بدء التشغيل والانتشار ، ويحسن سلامة الخدمة في وسط درجات الحرارة العالية التي تحتوي على الكلوريد. عادة ما تكون عتبة درجة الحرارة الحرجة لمقاومة SCC أعلى من 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ.
استقرار بنية أوستنيت: يمكن أن يحافظ بنية المرحلة الواحدة الأوستينيت المستقرة لـ 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ على الصلابة والمعالجة الجيدة في درجات حرارة عالية (عادة ما تشير إلى درجة حرارة العمل دون الحد الأدنى من نطاق التوعية الذي يبلغ حوالي 425 درجة مئوية) ، ولا يعرضان للتغيرات الضارة في الطور.
الأداء والاعتبارات في بيئات درجة الحرارة العالية
على الرغم من الأداء الممتاز لـ 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ ، من الأهمية بمكان أن نفهم بعمق سلوكها في بيئات خدمة درجات الحرارة العالية:
العلاقة بين درجة الحرارة ومعدل التآكل: عادة ما يزيد معدل التآكل بشكل كبير مع زيادة درجة الحرارة. حتى بالنسبة لـ 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ ، ستتحلل مقاومة التآكل في الظروف القاسية مع درجات حرارة عالية للغاية (خاصةً بالقرب من أو أعلى من درجة حرارة التوعية) وتركيزات عالية من الكلوريد أو الأحماض القوية. في البيئات التي تحتوي على كلوريد عالية الحرارة فوق 150 درجة مئوية ، يجب تقييم تأثير ظروف التشغيل المحددة (تركيز أيون كلوريد ، قيمة الرقم الهيدروجيني ، وجود الفجوات ، مستوى الإجهاد ، وما إلى ذلك) على الموثوقية طويلة الأجل لـ 316 من مستشعرات الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للصدأ.
عتبة تركيز الكلوريد: هناك حد أعلى لتركيز كلوريد يمكن أن يتسامح معه. في المياه الثابتة في درجة الحرارة العالية ، تكون التركيزات التي تتجاوز مئات PPM معرضة لخطر تحفيز الحفر أو SCC ؛ في الأنظمة ذات التدفق الجيد أو التهوية ، يمكن زيادة التسامح بشكل مناسب. عندما يتم تجاوز نطاق التسامح ، يجب مراعاة السبائك ذات الدرجة العالية.
أداء التعب الحراري: بالنسبة للمضخات التي تعاني من البدايات المتكررة وتوقف أو تقلبات درجة الحرارة الحادة ، يعد التعب الحراري وضع فشل محتمل. تمنحها اللدونة الجيدة والصلابة من 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ قدرة معينة على مقاومة بدء تشققات التعب الحرارية.
مقاومة موحدة للتآكل: في معظم الأحماض غير العضوية عالية الحرارة (مثل حمض الفوسفوريك ، حمض النيتريك) ، والأحماض العضوية ، وحلول القلوية ، وحلول الملح ، يظهر 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة موحدة بشكل أفضل من الفولاذ الكربوني والفولاذ المنخفض.
اقتراحات الاختيار والتطبيق: مطابقة دقيقة لظروف العمل هي المفتاح
لإدراك تمامًا إمكانات 316 من مدافع الفولاذ المقاوم للصدأ في بيئات درجات الحرارة العالية ، هناك حاجة إلى الاختيار العلمي والتطبيق المعقول:
تحليل حالة العمل المتعمق: فهم بدقة المعلمات الرئيسية مثل التركيب الكيميائي للسوائل (وخاصة أيون كلوريد ، كبريتيد ، محتوى أيون الفلورايد) ، قيمة الرقم الهيدروجيني ، نطاق درجة حرارة التشغيل (أعلى درجة حرارة ، أدنى درجة حرارة ، تردد التقلب) ، الضغط ، معدل التدفق ، ما إذا كانت هناك مناطق راكدة أو GAPs.
تقييم درجة الحرارة الحرجة: بالنسبة للبيئات المحتوية على الكلوريد ، تأكد من الإشارة إلى البيانات اليدوية أو البيانات التجريبية لتأكيد ما إذا كانت درجة الحرارة الحرجة لـ 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ تحت هذه الحالة العاملة المحددة (تركيز أيون كلوريد ، قيمة الرقم الهيدروجيني) تلبي متطلبات وضع مقاومة التآكل ، ومقاومة التآكل الشقوق ومقاومة SCC. يزداد المخاطر بشكل حاد عند الاقتراب أو تجاوز النقطة الحرجة.
جودة التصميم والتصنيع: تحسين التصميم الهيدروليكي لتقليل التجويف ؛ ضمان جودة الصب أو المعالجة لتجنب عيوب السطح ؛ إن تنفيذ علاج الحلول المناسب وتخفيض التخفيض لإزالة التوعية وضمان سلامة فيلم التخميل أمر بالغ الأهمية لتحسين عمر خدمة المكره.
اعتبارات تكلفة دورة الحياة: على الرغم من أن التكلفة الأولية لـ 316 من مدافع الفولاذ المقاوم للصدأ أعلى من المواد العادية ، فإن حياتهم الطويلة ومتطلبات الصيانة المنخفضة في بيئات التآكل عالية درجة الحرارة عادة ما تجلب فوائد اقتصادية شاملة.
