Kako kontrolirati površinsku kontaminaciju željezom od nehrđajućeg čelika 316 kako bi se spriječilo početno stvaranje hrđe na grijaćim cijevima
Inherentna otpornost na koroziju grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316 u potpunosti se oslanja na kontinuirani i gust krom-pasivni film na površini materijala. Međutim, kontaminacija slobodnim željezom unesena tijekom obrade, transporta i ugradnje postala je najčešći ljudski-inducirani nedostatak koji uništava površinsku anti-korozivnu osnovu. Slobodni ostaci željeza uglavnom potječu od alata za rezanje ugljičnog čelika, abraziva za brušenje, ostataka od trenja mehaničkih učvršćenja i onečišćenja od križnog{6}}kontakta tijekom radioničke proizvodnje. Ove sićušne čestice željeza ugrađuju se u površinske mikro-ogrebotine, zone-zahvaćene toplinom zavarivanja i područja savijanja cijevi, ne uspijevajući stvoriti stabilnu zaštitu od pasivizacije. U uvjetima vlažnog zraka, slane magle i cirkulirajućeg vodenog medija, ugrađeno slobodno željezo preferirano će formirati mikro-galvanske ćelije sa supstratom od nehrđajućeg čelika. Kao anodna faza, slobodno željezo se brzo otapa stvarajući točke nukleacije hrđe, koje postupno nagrizaju okolni pasivni film i na kraju izazivaju rupičastu koroziju i curenje u pukotinama. Većina ranih kvarova zbog hrđanja novoproizvedenih grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316 nije uzrokovana nekvalificiranim komponentama materijala, već nekontroliranim onečišćenjem površine bez željeza. Stoga je standardizirana kontrola onečišćenja slobodnim željezom bitna anti-korozivna mjera prethodne obrade površine za kontrolu kvalitete cijevi za grijanje.
Kontaminacija slobodnim željezom izaziva progresivno oštećenje korozije kroz jedinstvene elektrokemijske mehanizme. Za razliku od ravnomjerne korozije materijala, korozija izazvana-slobodnim željezom počinje od diskretnih mikro{2}}točaka nukleacije i širi se prema van na difuzan način. Porozni sloj hrđe nastao oksidacijom željeza može kontinuirano apsorbirati kloridne ione i vlagu, stvarajući lokalizirano mikrookruženje visoke -korozije koje ubrzava pucanje pasivnog filma. Ako se ostatak slobodnog željeza ne ukloni u potpunosti prije isporuke, skrivene točke hrđe ostat će uspavane tijekom skladištenja u skladištu i brzo će se pokvariti nakon što se stave u rad grijanja na visokoj-temperaturi. Mnoga poduzeća oslanjaju se samo na vizualni pregled kako bi procijenili čistoću površine, koji ne može prepoznati nevidljive ugrađene čestice željeza, što rezultira nedosljednom anti-korozijskom stabilnošću gotovih serija cijevi za grijanje.
|
Razina kontaminacije slobodnim željezom |
Karakteristike kontaminacije |
Trend razvoja korozije |
Potrebna shema liječenja |
|---|---|---|---|
|
Manje od ili jednako 10 ug/cm² (kvalificirano) |
Bez ugrađenih čestica, čist i ujednačen pasivni film |
Bez spontane nukleacije hrđe, stabilne dugoročne-anti{1}}korozijske performanse |
Konvencionalna rutinska obrada kiseljenja i pasiviranja |
|
10–30 ug/cm² (malo onečišćenje) |
Sitni lebdeći ostaci željeza, bez očitih mrlja hrđe na površini |
Sporo stvaranje hrđe u vlažnom okruženju, potencijalni rizik od rupičastog stvaranja |
Ultrazvučno čišćenje + sekundarno pasiviziranje |
|
>30 ug/cm² (Jako onečišćenje) |
Ugrađene čestice željeza, lokalno oštećenje pasivnog filma |
Brza nukleacija i širenje jamičastih rupa, rano propuštanje |
Profesionalno kemijsko od-glačanje + cjelokupna repasivacija |
Za temeljnu kontrolu onečišćenja slobodnim željezom, poduzeća moraju uspostaviti potpunu-procesnu izolaciju i specifikacije detekcije za proizvodnju grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316. Posebni alati za obradu nehrđajućeg čelika, pribor i materijali za mljevenje trebaju se koristiti neovisno kako bi se izbjegla unakrsna-kontaminacija s opremom od ugljičnog čelika. Nakon proizvodnje i prije pakiranja, sve cijevi za grijanje moraju biti podvrgnute kvalitativnom testiranju feroksila i kvantitativnoj detekciji bez željeza kako bi se osiguralo da zaostala kontaminacija zadovoljava prag industrijskog standarda. Za malo onečišćene izratke, ultrazvučno čišćenje deioniziranom vodom je usvojeno kako bi se uklonile površinske suspendirane nečistoće. Za jako onečišćene dijelove cijevi s ugrađenim ostacima željeza potreban je ciljani tretman kemijskim od-glačanjem kako bi se potpuno uklonili unutarnji zagađivači, nakon čega slijedi sekundarna pasivizacija kako bi se rekonstruirao potpuni zaštitni film. Stroga kontrola bez željeza eliminira početne točke nukleacije hrđe s površinske veze, osigurava da se izvrsna otpornost na koroziju legure nehrđajućeg čelika 316 može u potpunosti iskoristiti i učinkovito izbjegava preuranjeno kvarenje grijaćih cijevi od korozije uzrokovano ne-standardnim postupcima obrade.

