Za industrijske sustave grijanja koji koriste cijevi od nehrđajućeg čelika 316, točno predviđanje brzine korozije i procjena životnog vijeka vrlo je važno za planiranje održavanja opreme i proračun troškova. Na stopu korozije nehrđajućeg čelika 316 utječu brojni čimbenici okoline. Ovladavanje metodama znanstvenog testiranja i procjene može pomoći poduzećima da razumno organiziraju cikluse zamjene i izbjegnu neplanirana gašenja uzrokovana iznenadnim kvarovima.
Na brzinu korozije nehrđajućeg čelika 316 uglavnom utječu četiri ključna čimbenika. Prvi je temperatura - unutar određenog raspona, brzina korozije eksponencijalno raste s porastom temperature. Za svaki porast temperature od 10 stupnjeva, stopa korozije može se udvostručiti. Drugi je koncentracija kloridnih iona - kloridni ioni glavni su uzrok rupičaste korozije 316, a što je viša koncentracija, veći je rizik od rupičaste korozije i brža je stopa korozije. Treća je pH vrijednost - 316 koja ima najbolju otpornost na koroziju u neutralnim i slabo oksidirajućim sredinama, a brzina korozije se značajno povećava u jakim kiselinama ili jakim alkalijama. Četvrto je brzina protoka - odgovarajuća brzina protoka može smanjiti taloženje sedimenta i pomoći u održavanju pasivnog filma, ali previsoka brzina protoka uzrokovat će erozijsku koroziju.
Postoje tri najčešće korištene metode za ispitivanje brzine korozije. Metoda mršavljenja je najklasičnija i najtočnija metoda. Važe uzorak nakon što je neko vrijeme bio uronjen u stvarni medij i izračunava prosječnu stopu korozije prema gubitku težine, površini i vremenu. Ova metoda je intuitivna i pouzdana, ali traje dugo. Elektrokemijska metoda koristi polarizacijsku krivulju i spektroskopiju elektrokemijske impedancije za testiranje, koja može brzo dobiti struju korozije i izračunati brzinu korozije, te je prikladna za brzu procjenu. Ultrazvučna metoda mjerenja debljine je-metoda otkrivanja na licu mjesta, koja izračunava stvarnu stopu korozije redovitim mjerenjem promjene debljine stijenke-cijevi za grijanje u uporabi. Ova metoda može izravno odražavati status korozije stvarne opreme.
Za procjenu radnog vijeka postoje različite metode proračuna za različite vrste korozije. Za ravnomjernu koroziju, procijenjeni životni vijek može se jednostavno izračunati dijeljenjem dopuštenog dodatka za koroziju s godišnjom ravnomjernom stopom korozije. Za rupičastu koroziju, koja je glavni način kvara nehrđajućeg čelika 316, procjena je kompliciranija. Potrebno je kombinirati faktor udubljenja (omjer najveće dubine udubljenja i prosječne dubine korozije) kako bi se procijenilo vrijeme kada najdublji udubljenja prodiru kroz stijenku cijevi. U inženjerstvu se empirijske formule i pretraživanje baze podataka o koroziji obično kombiniraju za sveobuhvatnu procjenu.
U praktičnim inženjerskim primjenama obično se usvajaju konzervativne procjene. Budući da stvarni radni uvjeti često variraju i postoje nesigurni čimbenici kao što su kamenac i mikrobna korozija, određeni faktor sigurnosti treba dodati izračunatom životnom vijeku. Za važne proizvodne linije preporučuje se rezervirati 30–50% sigurnosne margine i organizirati redovito mjerenje debljine i praćenje korozije tijekom rada kako bi se dinamički prilagodio očekivani vijek trajanja.
Osim toga, uspostavljanje baze podataka o stupnju korozije vlastitih radnih uvjeta poduzeća najtočnija je metoda. Dugoročnim -praćenjem i prikupljanjem stvarnih podataka o koroziji sustava može se uspostaviti model predviđanja životnog vijeka prikladan za vlastite radne uvjete, koji je daleko točniji od općih empirijskih podataka.
Tablica 1. Približna stopa korozije nehrđajućeg čelika 316 u tipičnim okruženjima
表格
| Vrsta okruženja | Tipično stanje | Godišnja stopa korozije | Način neuspjeha |
|---|---|---|---|
| Čista voda iz slavine | <50 ppm Cl⁻, normal temp | <0.005 mm/year | Vrlo spora ravnomjerna korozija |
| Rashladna cirkulirajuća voda | 50–200 ppm Cl⁻, 40–60 stupnjeva | 0,01–0,05 mm/god | Lokalni piting |
| Otopina slabe kiseline | <10% acid, room temperature | 0,02–0,1 mm/god | Uniforma + pitting |
| Bočata voda | 200–1000 ppm Cl⁻, 50 stupnjeva | 0,1–0,5 mm/god | Jaka rupičastost |
| Morska voda | ~20000 ppm Cl⁻, normalna temp | >0,5 mm/godišnje | Brza rupičasta perforacija |
Znanstveno ispitivanje brzine korozije i procjena životnog vijeka mogu učinkovito poboljšati rad i razinu upravljanja sustavima grijanja od nehrđajućeg čelika 316.
