Morskie i przybrzeżne środowiska przemysłowe należą do najtrudniejszych scenariuszy dla metalowych urządzeń grzewczych. Wysokie-stężenie jonów chlorkowych w wodzie morskiej i mgle solnej może powodować poważną korozję wżerową i szczelinową większości materiałów ze stali nierdzewnej. Jako powszechnie stosowany materiał-odporny na korozję, rury grzejne ze stali nierdzewnej 316 mają pewną odporność na chlorki, ale w zastosowaniach morskich muszą być dobrze poznane granice ich wydajności i prawidłowe metody użycia, aby uniknąć przedwczesnej awarii.
Głównym wyzwaniem korozyjnym w środowiskach morskich są jony chlorkowe. Jony chlorkowe charakteryzują się dużą przenikalnością i mogą lokalnie niszczyć warstwę pasywną na powierzchni stali nierdzewnej, tworząc maleńkie wżery korozyjne, które szybko rozwijają się do wewnątrz. Ponadto szczeliny, takie jak połączenia rurowe, złącza kołnierzowe i miejsca odkładania się kamienia, są bardziej podatne na korozję szczelinową z powodu lokalnego wzbogacenia jonów chlorkowych. W wyższych temperaturach szybkość korozji jonów chlorkowych znacznie wzrośnie, a pękanie korozyjne naprężeniowe może nawet wystąpić pod wpływem naprężenia rozciągającego. W przypadku stali nierdzewnej 316 zalecane-długoterminowe bezpieczne stężenie jonów chlorkowych wynosi zazwyczaj poniżej 200 ppm w temperaturze pokojowej, a próg ten będzie znacznie obniżony wraz ze wzrostem temperatury.
Jeśli chodzi o dobór materiałów do środowisk morskich, zwykła stal nierdzewna 316 nadaje się tylko do scenariuszy o niskiej-chlorku i niskich-temperaturach, takich jak przybrzeżne systemy grzewcze z uzdatnioną wodą wodociągową i pośrednią wymianą ciepła wody morskiej o niskiej temperaturze. Do bezpośredniego kontaktu z wodą morską lub solanką o wysokim-zasoleniu zaleca się najpierw wersję 316L o niskiej-emisyjności, która ma lepszą odporność na korozję spawów. Jeśli korozja jest poważniejsza, należy rozważyć zastosowanie materiałów-wyższej jakości, takich jak stal nierdzewna duplex 2205 lub rury tytanowe. W praktyce inżynieryjnej wiele przedsiębiorstw błędnie wykorzystuje stal nierdzewną 316 do bezpośredniego podgrzewania wody morskiej, co skutkuje awarią wżerową w ciągu kilku miesięcy, spowodowaną niejasnymi granicami materiałów.
W przypadku rur grzejnych ze stali nierdzewnej 316, które muszą być używane w środowiskach o średniej zawartości chlorków, można zastosować różne środki wzmacniające-korozję. Po pierwsze, popraw stopień obróbki powierzchni. Polerowanie elektrolityczne pozwala uzyskać gładszą i gęstszą warstwę pasywną, co znacznie poprawia odporność na korozję wżerową w porównaniu ze zwykłymi powierzchniami trawionymi. Po drugie, zoptymalizuj projekt konstrukcyjny, aby zmniejszyć szczeliny i martwe kąty, uniknąć kamienia i osadzania się osadu oraz zmniejszyć ryzyko korozji szczelinowej. Po trzecie, należy wzmocnić zarządzanie eksploatacją, kontrolować temperaturę roboczą, aby nie była zbyt wysoka, regularnie czyścić i odkamieniać oraz przeprowadzać dodatkową obróbkę pasywacyjną. Po czwarte, w przypadku kluczowych części można zastosować elektrochemiczne środki ochrony, takie jak ochrona katodowa, w celu dalszej poprawy odporności na korozję.
W morskich środowiskach atmosferycznych rury grzewcze ze stali nierdzewnej 316 wykazują lepszą wydajność. W przypadku sprzętu zewnętrznego na platformach przybrzeżnych i statkach materiał 316 jest odporny na korozję atmosferyczną w mgle solnej i ma znacznie dłuższą żywotność niż stal nierdzewna 304. W tym scenariuszu regularne czyszczenie i konserwacja powierzchni może pozwolić na zachowanie dobrego wyglądu i wydajności przez długi czas.
Tabela 1 Informacje dotyczące wyboru materiału dla różnych środowisk korozji chlorkowej
表格
| Poziom środowiska chlorkowego | Zakres stężeń chlorków | Polecany materiał | Oczekiwany okres użytkowania |
|---|---|---|---|
| Niski | <50 ppm (treated fresh water) | 316 / 316L | 5–10 lat |
| Średni | 50–200 ppm (woda słonawa) | 316L + polerowanie elektrolityczne | 2–4 lata |
| Wysoki | 200–1000 ppm (rozcieńczona woda morska) | Stal nierdzewna duplex 2205 | 3–6 lat |
| Ciężki : silny | >10000 ppm (woda morska, solanka) | Rurka tytanowa | 20+ lat |
Rozsądny dobór materiałów i ukierunkowane środki antykorozyjne-sprawią, że rury grzejne ze stali nierdzewnej 316 będą spełniały swoją wartość w środowiskach morskich i środowiskach o wysokiej- zawartości chlorków.
