L-awturi rrevedew speċifikazzjonijiet ġodda ta 'proġetti ta' enerġija għal darb'oħra, fejn id-disinjaturi tal-impjanti tipikament jagħżlu 304 jew 316 stainless steel għal kondensatur u tubi awżiljarji ta 'skambjatur tas-sħana. torrijiet li joperaw f'ċikli ta 'konċentrazzjoni għolja, mekkaniżmi potenzjali ta' falliment ta 'l-istainless steel huma eżaltati. F'xi applikazzjonijiet, l-istainless steel serje 300 se jgħix biss għal xhur, xi kultant ġimgħat biss, qabel ma jonqos. .
Iż-żieda ta '12% jew aktar kromju mal-azzar tikkawża li l-liga tifforma saff ta' ossidu kontinwu li jipproteġi l-metall bażi taħt.Għalhekk it-terminu stainless steel.Fl-assenza ta 'materjali oħra ta' liga (speċjalment nikil), l-azzar tal-karbonju huwa parti mill-grupp tal-ferrite, u ċ-ċellula ta 'unità tagħha għandha struttura kubika ċċentrata fuq il-ġisem (BCC).
Meta n-nikil jiġi miżjud mat-taħlita tal-liga f'konċentrazzjoni ta '8% jew ogħla, anke f'temperatura ambjentali, iċ-ċellula se teżisti fi struttura kubika ċċentrata fuq il-wiċċ (FCC) imsejħa austenite.
Kif muri fit-Tabella 1, azzar li ma jissaddadx serje 300 u azzar li ma jissaddadx ieħor għandhom kontenut ta 'nikil li jipproduċi struttura awstenitika.
Azzar awstenitiku wrew li huma siewja ħafna f'ħafna applikazzjonijiet, inkluż bħala materjal għal tubi ta 'superheater ta' temperatura għolja u reheater f'boilers tal-enerġija. Is-serje 300 b'mod partikolari ħafna drabi tintuża bħala materjal għal tubi ta 'skambjatur tas-sħana b'temperatura baxxa, inklużi kondensaturi tal-wiċċ tal-fwar. Madankollu, huwa f'dawn l-applikazzjonijiet li ħafna jinjoraw mekkaniżmi ta' falliment potenzjali.
Id-diffikultà ewlenija bl-istainless steel, speċjalment il-materjali popolari 304 u 316, hija li s-saff protettiv ta 'ossidu ħafna drabi jinqered minn impuritajiet fl-ilma li jkessaħ u minn xquq u depożiti li jgħinu biex tikkonċentra l-impuritajiet. Barra minn hekk, taħt kundizzjonijiet ta' għeluq, ilma wieqaf jista 'jwassal għal tkabbir mikrobjali, li l-prodotti sekondarji metaboliċi tagħhom jistgħu jagħmlu ħsara kbira lill-metalli.
Impurità komuni ta 'l-ilma li jkessaħ, u waħda mill-aktar diffiċli biex titneħħa ekonomikament, hija chloride.This jone jista' jikkawża ħafna problemi fil-ġeneraturi tal-fwar, iżda f'kondensaturi u skambjaturi tas-sħana awżiljarji, id-diffikultà ewlenija hija li kloruri f'konċentrazzjonijiet suffiċjenti jistgħu jippenetraw u jeqirdu s-saff ta 'ossidu protettiv fuq l-istainless steel, li jikkawża korrużjoni lokalizzata, jiġifieri pitting.
Il-pittura hija waħda mill-aktar forom insidjużi ta 'korrużjoni minħabba li tista' tikkawża penetrazzjonijiet tal-ħajt u ħsara fit-tagħmir bi ftit telf ta 'metall.
Il-konċentrazzjonijiet tal-klorur m'għandhomx għalfejn ikunu għoljin ħafna biex jikkawżaw korrużjoni tal-pitting fl-istainless steel 304 u 316, u għal uċuħ nodfa mingħajr depożiti jew xquq, il-konċentrazzjonijiet massimi rakkomandati tal-klorur issa huma kkunsidrati bħala:
Diversi fatturi jistgħu faċilment jipproduċu konċentrazzjonijiet ta 'klorur li jaqbżu dawn il-linji gwida, kemm b'mod ġenerali kif ukoll f'postijiet lokalizzati. Sar rari ħafna li l-ewwel jiġi kkunsidrat it-tkessiħ darba għal impjanti tal-enerġija ġodda. Ħafna huma mibnija b'torrijiet tat-tkessiħ, jew f'xi każijiet, kondensaturi mkessħa bl-arja (ACC). tes b'ħames ċikli ta 'konċentrazzjoni, u l-kontenut ta' klorur ta 'l-ilma li jiċċirkola huwa ta' 250 mg/l.Dan waħdu ġeneralment għandu jeskludi 304 SS.Barra minn hekk, f'impjanti ġodda u eżistenti, hemm ħtieġa dejjem tikber li tissostitwixxi l-ilma ħelu għar-rikariku tal-pjanti. Alternattiva komuni hija drenaġġ muniċipali.
Oqgħod attent għal livelli ta 'klorur miżjuda (u impuritajiet oħra, bħal nitroġenu u fosfru, li jistgħu jżidu ħafna l-kontaminazzjoni mikrobjali fis-sistemi tat-tkessiħ) .Għal essenzjalment l-ilma griż kollu, kwalunkwe ċirkolazzjoni fit-torri tat-tkessiħ se taqbeż il-limitu tal-klorur rakkomandat minn 316 SS.
Id-diskussjoni preċedenti hija bbażata fuq il-potenzjal ta 'korrużjoni ta' uċuħ tal-metall komuni. Fratturi u sedimenti jibdlu l-istorja b'mod drammatiku, peress li t-tnejn jipprovdu postijiet fejn l-impuritajiet jistgħu jikkonċentraw. Post tipiku għal xquq mekkaniċi f'kondensaturi u skambjaturi tas-sħana simili huwa f'junctions ta 'folji tubu għal tubu. saff ta 'ossidu għall-protezzjoni, id-depożiti jistgħu jiffurmaw siti foqra fl-ossiġnu li jibdlu l-wiċċ ta' l-azzar li jifdal f'anodu.
Id-diskussjoni ta 'hawn fuq tiddeskrivi kwistjonijiet li d-disinjaturi tal-pjanti tipikament ma jqisux meta jispeċifikaw materjali tat-tubi tal-kondensatur u awżiljarju tal-iskambjatur tas-sħana għal proġetti ġodda.
Qabel ma jiġu diskussi metalli alternattivi, għandu jiġi ddikjarat fil-qosor punt ieħor. de l-metall tubulari.
Dan il-mekkaniżmu, magħruf bħala korrużjoni indotta minn mikrobi (MIC), huwa magħruf li jeqred pajpijiet tal-istainless steel u metalli oħra fi żmien ġimgħat. f'Champaign, IL Ippreżentat fid-39 Simpożju tal-Kimika tal-Utilità Elettrika.)
Għall-ambjenti ħarxa enfasizzati hawn fuq, kif ukoll ambjenti aktar ħorox bħall-ilma salmastru jew ilma baħar, metalli alternattivi jistgħu jintużaw biex ibiegħdu l-impuritajiet. Tliet gruppi ta 'liga wrew suċċess, titanju kummerċjalment pur, 6% azzar inossidabbli awstenitiku molibdenu u azzar inossidabbli superferritiku. struttura tal u modulu elastiku estremament baxx jagħmluha suxxettibbli għal ħsara mekkanika.Din il-liga hija l-aktar adattata għal installazzjonijiet ġodda bi strutturi ta 'appoġġ ta' tubi b'saħħithom.Alternattiva eċċellenti hija l-istainless steel super ferritiku Sea-Cure®.Il-kompożizzjoni ta 'dan il-materjal hija murija hawn taħt.
L-azzar huwa għoli fil-kromju iżda baxx fin-nikil, għalhekk huwa azzar inossidabbli ferritiku aktar milli azzar inossidabbli awstenitiku. Minħabba l-kontenut baxx ta 'nikil tiegħu, jiswa ħafna inqas minn ligi oħra. Is-saħħa għolja u l-modulu elastiku ta' Sea-Cure jippermettu ħitan irqaq minn materjali oħra, li jirriżultaw fi trasferiment tas-sħana mtejjeb.
Il-proprjetajiet imsaħħa ta 'dawn il-metalli huma murija fuq it-tabella "Numru Ekwivalenti tar-Reżistenza għall-Pitting", li, kif tissuġġerixxi l-isem, hija proċedura ta' ttestjar użata biex tiddetermina r-reżistenza ta 'diversi metalli għall-korrużjoni tal-pitting.
Waħda mill-iktar mistoqsijiet komuni hija "X'inhu l-kontenut massimu ta' klorur li grad partikolari ta' azzar li ma jissaddadx jista' jittollera?"It-tweġibiet ivarjaw ħafna. Fatturi jinkludu pH, temperatura, preżenza u tip ta 'ksur, u l-potenzjal għal speċi bijoloġiċi attivi. Ġiet miżjuda għodda fuq l-assi dritt tal-Figura 5 biex tgħin f'din id-deċiżjoni. Hija bbażata fuq pH newtrali, 35 ° C ilma li jiċċirkola komunement misjub f'ħafna BOP u applikazzjonijiet ta 'kondensazzjoni (biex jipprevjenu l-formazzjoni ta' depożitu u l-formazzjoni ta 'xquq). .Il-livell massimu rakkomandat tal-klorur jista 'mbagħad jiġi determinat billi tiġbed linja orizzontali fuq l-assi tal-lemin. B'mod ġenerali, jekk liga għandha tiġi kkunsidrata għal applikazzjonijiet salmastru jew ilma baħar, jeħtieġ li jkollha CCT 'il fuq minn 25 grad Celsius kif imkejjel mit-test G 48.
Huwa ċar li l-ligi super ferritic rappreżentati minn Sea-Cure® huma ġeneralment adattati għal anke applikazzjonijiet ta 'ilma baħar. Hemm benefiċċju ieħor għal dawn il-materjali li għandhom jiġu enfasizzati. Problemi ta 'korrużjoni tal-manganiż ġew osservati għal 304 u 316 SS għal ħafna snin, inkluż f'impjanti tul ix-Xmara Ohio. -up sistemi.Il-mekkaniżmu ta 'korrużjoni ġie identifikat bħala dijossidu tal-manganiż (MnO2) li jirreaġixxi ma' bijoċida ossidanti biex jiġġenera aċidu idrokloriku taħt id-depożitu.HCl huwa dak li verament jattakka l-metalli.[WH Dickinson u RW Pick, "Korrużjoni dipendenti mill-manganiż fl-Industrija tal-Enerġija Elettrika";ippreżentat fil-Konferenza Annwali tal-Korrużjoni NACE tal-2002, Denver, CO.] Azzar ferritiku huma reżistenti għal dan il-mekkaniżmu tal-korrużjoni.
L-għażla ta’ materjali ta’ grad ogħla għal tubi tal-kondensatur u tal-iskambjatur tas-sħana għadha l-ebda sostitut għall-kontroll xieraq tal-kimika tat-trattament tal-ilma. kontaminazzjoni mikrobjali kienet u se tkompli tkun kwistjoni kritika. Filwaqt li l-kimika ossidattiva bil-klorin, bliċ, jew komposti simili hija l-pedament tal-kontroll mikrobjali, trattamenti supplimentari ħafna drabi jistgħu jtejbu l-effiċjenza tal-programmi ta’ trattament. Ir-riżultat huwa li hemm ħafna modi biex titjieb is-sostenibbiltà u l-affidabbiltà tal-iskambjaturi tas-sħana tal-impjant tal-enerġija, iżda kull sistema hija differenti, għalhekk l-ippjanar bir-reqqa u l-konsultazzjoni mal-esperti tal-industrija hija importanti għall-għażla tal-materjali u l-proċeduri kimiċi. speċifikati għal kull applikazzjoni.
Dwar l-Awtur: Brad Buecker huwa Publicist Tekniku Anzjan fuq ChemTreat.He għandu 36 sena ta 'esperjenza jew affiljat mal-industrija tal-enerġija, ħafna minnu fil-kimika tal-ġenerazzjoni tal-fwar, trattament tal-ilma, kontroll tal-kwalità tal-arja u f'City Water, Light & Power (Springfield, IL) u Kansas City Power & Light Company tinsab f'La Cygne Station, Kansas. BS fil-Kimika mill-Iowa State University b'xogħol ta' kors addizzjonali fil-Mekkanika tal-Fluwidi, l-Ekwilibriju tal-Enerġija u l-Materjali, u l-Kimika Inorganika Avvanzata.
Dan Janikowski huwa Maniġer Tekniku f'Plymouth Tube. Għal 35 sena, huwa kien involut fl-iżvilupp ta 'metalli, il-manifattura u l-ittestjar ta' prodotti tubulari inklużi ligi tar-ram, azzar li ma jissaddadx, ligi tan-nikil, titanju u azzar tal-karbonju.