Nehrđajući čelik 316 već se dugo smatra svestranim anti{1}}materijalom cijevi za grijanje i naširoko je prihvaćen u svim industrijama. Unatoč tome, ima jasna ograničenja primjene i inherentne nedostatke koji se ne mogu zanemariti. Slijepo odabiranje 316 bez procjene radnih uvjeta često dovodi do preranog kvara opreme, čestih zamjena i povećanih ukupnih operativnih troškova. Pojašnjavanje njegovog primjenjivog opsega i slabosti pomaže inženjerima da donesu racionalnije odluke o odabiru materijala.
Prvo istaknuto ograničenje leži u slaboj otpornosti na okruženja visoke-koncentracije klorida. Element molibdena u 316 povećava njegovu otpornost na piting u usporedbi s običnim nehrđajućim čelikom 304, ali njegov pasivni oksidni film i dalje može biti probušen kloridnim ionima iznad određene koncentracije i temperaturnog praga. Kada sadržaj kloridnih iona prijeđe 200 ppm i temperatura poraste iznad 60 stupnjeva, rupičasta korozija i pukotinska korozija imaju tendenciju brzog razvoja. U cirkulirajućim sustavima s morskom vodom, zasićenom slanom otopinom i desalinizacijom, 316 grijaćih cijevi obično se pokvare unutar 1 do 3 godine, daleko kraće od životnog vijeka alternativa od titana ili dupleks nehrđajućeg čelika.
Drugo, 316 se slabo ponaša u redukcijskim kiselim medijima. Klorovodična kiselina, razrijeđena sumporna kiselina s redukcijskim nečistoćama i fluorovodična kiselina mogu izravno otopiti zaštitni pasivni film 316. Čak će i niska-koncentracija klorovodične kiseline uzrokovati očiglednu ravnomjernu koroziju i lokalnu perforaciju unutar kratkog razdoblja. Za razliku od PFA-obloženih grijača koji su kompatibilni s gotovo svim anorganskim kiselinama, 316 je potpuno neprikladan za-dugotrajno zagrijavanje otopina za kiseljenje koje sadrže klorovodičnu kiselinu.
Treće, austenitni nehrđajući čelik 316 osjetljiv je na pucanje od korozije pod naponom (SCC). Kada zatezno zaostalo naprezanje od savijanja i zavarivanja koegzistira s-medijom visoke-temperature koji sadrži klorid, razgranate pukotine će se brzo širiti bez očite deformacije prije-sloma. Takvo iznenadno pucanje može rezultirati srednjim curenjem, pa čak i sigurnosnim opasnostima u zatvorenoj reakcijskoj opremi. Duplex nehrđajući čelik i industrijski titan imaju daleko jaču anti-SCC sposobnost pod identičnim korozivnim uvjetima.
Četvrto, rizik od interkristalne korozije postoji u zavarenim 316 proizvodima. Tijekom toplinskih ciklusa zavarivanja između 450 stupnjeva i 850 stupnjeva, kromovi karbidi talože se duž granica zrna, smanjujući krom u blizini granica zrna i slabeći otpornost na koroziju. Iako 316L nisko-razred ugljika ublažava ovaj nedostatak, ne može u potpunosti eliminirati rizik pri dugotrajnom radu na visokim-temperaturama.
Osim korozijskih nedostataka, 316 također ima nedostatke u fizičkoj i praktičnoj uporabi. Njegova toplinska vodljivost je relativno niska, što rezultira sporom učinkovitošću prijenosa topline u usporedbi s ugljičnim čelikom i bakrom. Štoviše, površina je sklona kamencu i organskom prianjanju tijekom zagrijavanja tekućine. Slojevi koji stvaraju kamenac dodatno smanjuju toplinsku učinkovitost i stvaraju okruženja s pukotinama koja ubrzavaju lokaliziranu koroziju, zahtijevajući redovito kemijsko čišćenje koje uvodi dodatni rad na održavanju.
Tablica 1 Neprimjenjivi radni uvjeti i preporučeni zamjenski materijali za 316 grijaće cijevi
表格
| Nepovoljni radni uvjeti | Rizik kvara jezgre | Predloženi zamjenski materijal |
|---|---|---|
| Slana voda s visokim sadržajem klorida i morska voda | Udubljenje i perforacija | TA2 čisti titan / duplex čelik 2205 |
| Klorovodična kiselina / kiseljenje miješane kiseline | Brza ravnomjerna korozija | Grijač presvučen PFA |
| Visoka temperatura + klorid + zaostalo naprezanje pri zavarivanju | Pucanje od naponske korozije | 254SMO / legura titana |
| Dugotrajna-usluga nakon ponovljenog zavarivanja | Interkristalna korozija | 316L s žarenjem nakon -zavarivanja |
| Često kamenac i medij koji se--teško čisti | Gubitak topline i pukotinska korozija | Elektropolirani 316 ili PFA grijač |
Prepoznavanje marginalnih performansi i inherentnih nedostataka nehrđajućeg čelika 316 izbjegava prekomjerno-oslanjanje na ovaj pojedinačni materijal i optimizira-dugoročnu stabilnost i ekonomsku učinkovitost opreme za grijanje.
