Industrijska okruženja -bogata kloridima, kao što je obrada otpadnih voda galvaniziranjem, obalna kemijska obrada i zagrijavanje otopine soli, vodeći su uzroci kvara rupičaste i pukotinske korozije za električne grijaće cijevi od nehrđajućeg čelika 316. Površinska pasivizacija služi kao jeftino-i učinkovito tehničko sredstvo za stvaranje gustog kromom-pasivnog filma na metalnoj površini, koji može učinkovito izolirati kloridne ione od izravnog kontakta s osnovnim metalom. Međutim, konvencionalna pasivizacija jednom dušičnom kiselinom često stvara nejednake pasivne filmove sa sitnim strukturnim defektima, kroz koje lako prodiru kloridni ioni visoke-koncentracije, što rezultira skraćenim radnim ciklusima grijaćih cijevi i čestim gubicima zbog gašenja opreme. Ova studija istražuje više-dimenzionalne strategije optimizacije za proces pasivizacije 316 grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika, analizira utjecaj formule otopine za pasiviranje, temperature, trajanja potapanja i postupaka pred{10}}tretmana na kompaktnost, debljinu i ujednačenost pasivnih filmova i provjerava učinak poboljšanja anti{11}}korozije putem ubrzanih ispitivanja korozije u slanom spreju i elektrokemijskih detekcija spektroskopije impedancije, s ciljem uspostavljanja standardizirane optimizirane sheme pasivizacije prikladne za radne uvjete s visokim -kloridom i značajnog produljenja vijeka trajanja anti{13}}korozijskih grijaćih cijevi.
Tradicionalni procesi pasivizacije uglavnom koriste jednu otopinu dušične kiseline za površinsku obradu nakon strojne obrade grijaćih cijevi. Ostaci ulja za rezanje, prašina od poliranja i mikro ogrebotine nastale tijekom savijanja i zavarivanja često ostaju na vanjskoj površini cijevi od nehrđajućeg čelika 316. Ako se ovi zagađivači ne mogu potpuno ukloniti prije pasivizacije, formirani pasivni film će pokazati lokalni diskontinuitet, stvarajući inherentne točke osjetljive na koroziju. U medijima s visokim -kloridom, kloridni ioni se prvenstveno adsorbiraju na ovim neispravnim pozicijama, uništavaju pasivni film kompetitivnom adsorpcijom i pokreću lokalnu rupičastu koroziju. Osim toga, nerazumna temperatura pasivacije i vrijeme zadržavanja također će dovesti ili do pretjerano tankih pasivnih filmova sa slabom anti-propusnošću ili do pucanja filma izazvanog prekomjernom-pasivacijom-, a oba uvelike oslabljuju otpornost grijaćih cijevi na kloridnu koroziju.
Ovo istraživanje optimizira cijeli postupak pasivizacije od tri ključne veze: pred-tretmana, modifikacije rješenja pasivizacije i post-obrade brtvljenja. Za pred-tretman, alkalno odmašćivanje u kombinaciji s aktivacijom dekapiranja usvojeno je za temeljito uklanjanje površinskih organskih zagađivača i oksidnih slojeva. Alkalno vruće namakanje uklanja ostatke masti, dok razrijeđena sumporna kiselina kratko-vremenska aktivacija eliminira pasivne filmove koji se prirodno stvaraju u zraku, stvarajući jednoliku aktivnu metalnu površinu za naknadnu reakciju pasivizacije. Što se tiče otopine za pasivizaciju, umjesto jedne dušične kiseline koristi se miješana formula dušične kiseline plus mala količina natrijevog molibdata. Molibdatni ioni mogu se ugraditi u pasivni film krom oksida kako bi se poboljšala njegova kompaktnost i sposobnost zaštite od kloridnih iona. Eksperimentima s kontroliranim varijablama utvrđeno je da je optimalna temperatura pasivizacije 45 stupnjeva s vremenom uranjanja od 30 minuta, što osigurava stvaranje jednoličnog pasivnog filma od 100–150 nm bez prekomjernih-defekata obrade. Nakon pasivizacije, dodaje se tretman za brtvljenje silanom kako bi se ispunile mikro praznine pasivnog filma i dodatno blokirao prijenosni kanal kloridnih iona.
Testovi cikličke korozije u slanom spreju pokazuju da grijaće cijevi tretirane optimiziranim postupkom pasivizacije mogu izdržati 1200 sati neutralne erozije u slanom spreju bez očite rupičaste korozije, što je više od trostruke anti{1}}korozijske postojanosti obradaka pod tradicionalnim postupkom. Rezultati elektrokemijskih ispitivanja dokazuju da se vrijednost impedancije optimiziranog pasivnog filma povećava za gotovo jedan red veličine, što ukazuje na značajno poboljšane performanse barijere protiv prodora kloridnih iona. Podaci o primjeni na terenu iz obalnih kemijskih poduzeća pokazuju da je prosječni životni vijek optimiziranih 316 nehrđajućih električnih grijaćih cijevi od -korozije u visoko-kloridnim okruženjima grijanja otpadne vode produljen sa 6 mjeseci na više od 18 mjeseci, učinkovito smanjujući učestalost zamjene opreme i gubitke u zastoju proizvodnje.
Zaključno, integrirana optimizacija pred-čišćenja, molibdatom-modificirana miješana kiselinska pasivizacija i silansko naknadno-brtvljenje može značajno poboljšati strukturnu kompaktnost i ujednačenost pasivnog filma na 316 grijaćim cijevima od nehrđajućeg čelika, učinkovito inhibirati adsorpciju i prodiranje kloridnih iona i ostvariti dugoročnu-stabilnu učinak protiv-korozije u oštrim industrijskim scenarijima s visokim-kloridom. Formuliranje standardiziranih radnih parametara pasivizacije i stroga kontrola svake procesne veze ključna je za maksimiziranje anti-korozijskog potencijala materijala od nehrđajućeg čelika 316 i smanjenje sveobuhvatnih operativnih troškova eq industrijskog grijanja
oprema
