Ķīmisko reakciju tvertņu, materiālu pārvades cauruļvadu un lielu uzglabāšanas tvertņu konstrukcijā nerūsējošā tērauda plākšņu veiktspēja tieši nosaka iekārtas ekspluatācijas drošību un kalpošanas laiku. Saskaroties ar sarežģītām ķīmiskām vielām, temperatūras svārstībām un spiediena apstākļiem, mums ir nepieciešams vairāk nekā tikai "rūsas izturīga tērauda plāksne"; mums ir nepieciešami inženiertehniskie materiāli, kas var precīzi atbilst procesa prasībām.
Materiālu izvēle: lēmumu loģika, pamatojoties uz vidējiem raksturlielumiem
Galvenais nerūsējošā tērauda izvēles princips ir “vide nosaka materiālu”. Viena un tā paša aprīkojuma komplekta dažādām daļām var būt nepieciešams dažādu šķiru nerūsējošais tērauds saskares vides koncentrācijas un temperatūras atšķirību dēļ.
Galvenās vides atbilstošā materiāla rokasgrāmata:
- Slāpekļskābes vide: slāpekļskābei ar koncentrāciju zem 95%, parasti pietiek ar 304L; Augstas-temperatūras un augstas-koncentrācijas apstākļos ir jāizvēlas zema-oglekļa 304L vai molibdēna-saturoša 316L, lai novērstu starpkristālu koroziju.
- Etiķskābes vide: tīrai ledus etiķskābei (vairāk nekā 99% tīrības) istabas temperatūrā ir ļoti vāja korozija pret materiāliem, un var izmantot 304; tomēr, ja etiķskābe satur piemaisījumus, piemēram, skudrskābes vai hlorīda jonus, vai augstas temperatūras apstākļos, tā ir jāpalielina līdz 316 l vai pat augstākas -pakāpes molibdēna{5}, kas satur nerūsējošo tēraudu.
- Sārmu šķīduma vide: sārmu šķīdumiem, piemēram, nātrija hidroksīdam, istabas temperatūrā ir neliela korozija pret lielāko daļu nerūsējošā tērauda, taču augstas{0}}temperatūras koncentrēti sārmi var izraisīt "sārmu trauslumu". Šādos gadījumos jāizvēlas nerūsējošie tēraudi ar lielāku niķeļa saturu, piemēram, 304. vai 316. sērija.
Pielietojuma scenāriji un materiālu saskaņošanas piemēri
1. Farmācijas rūpniecības reaktori
Farmaceitiskajā sintēzē iekārtām ir jāiztur dažādi organiskie šķīdinātāji, skābie starpprodukti un stingras tīrīšanas procedūras. 316L ir vēlamā izvēle saskarē ar hloru-saturošiem šķīdinātājiem vai ja tīrīšanai tiek izmantots nātrija hipohlorīts, jo tas ir lieliski izturīgs pret hlorīda jonu koroziju. Iekšējai sienai parasti ir nepieciešama 2B vai BA virsmas apdare, lai nodrošinātu bez mirušiem stūriem un vieglu tīrāmību.
2. Ķīmiskās rūpnīcas siltummaiņi
Ja siltummaiņa caurules pusē ir procesa vide, bet korpusa pusē - dzesēšanas ūdens, pat ja hlorīda jonu saturs dzesēšanas ūdenī ir tikai daži desmiti ppm, karstajā galā joprojām var rasties sprieguma korozijas plaisāšana. Dupleksais nerūsējošais tērauds 2205 ar izcilu izturību pret spriedzes koroziju lieliski darbojas šādos “vienas puses apstrādes vides, no vienas puses dzesēšanas ūdens” darbības apstākļos.
3. Pārtikas pārstrādes tvertnes un cauruļvadi
Papildus pamatprasībām par izturību pret koroziju, jāņem vērā arī materiāla tīrība un ne
Lietojumprogrammas
Dažādu pakāpju galvenā konkurētspēja:
1. 304 Sērija:Daudzpusīgs universāls{0}}ar augstu izmaksu{1}}veiktspēju. Piemērots lielākajai daļai organisko ķīmisko vielu, mēslojuma ražošanai un vispārējai skābai/sārmainai videi.
2. 316 Sērija:Uzlabots aizsardzības veids. Molibdēna pievienošana ievērojami uzlabo izturību pret punktveida koroziju, padarot to īpaši piemērotu videi, kurā ir halogenīdu joni.
3. Duplex nerūsējošā tērauda sērija:Augstas{0}}izturības risinājums. Tā mehāniskā izturība ir gandrīz divas reizes lielāka nekā austenīta nerūsējošajam tēraudam, un tam ir lieliska izturība pret sprieguma korozijas plaisāšanu. Ideāli piemērots nesošām-konstrukcijām un augstas-temperatūras hlorētai videi.
4. Superaustenīta tēraudi (piem., 904L):Paredzēts skarbām vidēm. Ar augstu molibdēna un niķeļa saturu tie var izturēt karstu koncentrētu sērskābi, fosforskābi un jauktas skābes.
Nerūsējošā tērauda plākšņu izvēle ķīmiskajām iekārtām ir līdzsvarošanas darbība, kas prasa atrast optimālo līdzsvaru starp izturību pret koroziju, mehānisko izturību, apstrādājamību un izmaksu{0}}efektivitāti. Lai gan pareiza materiāla izvēle var palielināt sākotnējos ieguldījumus, tā var novērst ražošanas pārtraukumus, drošības negadījumus un dārgu aprīkojuma nomaiņu, padarot to par visekonomiskāko iespēju no visa dzīves cikla perspektīvas.
