Jak kontrolować zanieczyszczenie powierzchniowe wolnym żelazem stali nierdzewnej 316, aby zapobiec początkowemu zarodkowi rdzy w rurach grzewczych
Właściwa odporność na korozję rur grzejnych ze stali nierdzewnej 316 opiera się całkowicie na ciągłej i gęstej, bogatej w chrom-warstwie pasywnej na powierzchni materiału. Jednakże zanieczyszczenie wolnym żelazem wprowadzone podczas przetwarzania, transportu i instalacji stało się najczęstszą-wadą spowodowaną przez człowieka, która niszczy-powierzchniową warstwę antykorozyjną. Wolne pozostałości żelaza pochodzą głównie z narzędzi skrawających ze stali węglowej, materiałów ściernych do szlifowania, cząstek tarcia osprzętu mechanicznego i zanieczyszczeń krzyżowych- podczas produkcji warsztatowej. Te maleńkie cząstki żelaza osadzają się w mikro-zarysowaniach powierzchni, w strefach-narażonych na ciepło spawania i obszarach zginania rur, nie tworząc stabilnej ochrony pasywacyjnej. W wilgotnym powietrzu, w środowisku mgły solnej i w środowisku krążącej wody osadzone wolne żelazo będzie preferencyjnie tworzyć mikro-ogniwa galwaniczne z podłożem ze stali nierdzewnej. W fazie anodowej wolne żelazo szybko się rozpuszcza, tworząc punkty zarodkowania rdzy, które stopniowo powodują erozję otaczającej warstwy pasywnej i ostatecznie powodują korozję wżerową i wycieki szczelinowe. Większość wczesnych uszkodzeń spowodowanych korozją nowo wyprodukowanych rur grzewczych ze stali nierdzewnej 316 nie jest spowodowana nieodpowiednimi składnikami materiałowymi, ale niekontrolowanym zanieczyszczeniem żelazem wolnym od powierzchni. Dlatego standaryzowana kontrola zanieczyszczeń wolnym żelazem jest niezbędnym środkiem antykorozyjnym-wstępnej obróbki powierzchni w celu kontroli jakości rur grzewczych.
Zanieczyszczenie wolnym żelazem powoduje postępującą awarię korozyjną poprzez unikalne mechanizmy elektrochemiczne. W odróżnieniu od korozji jednolitego materiału, korozja wywołana wolnym żelazem-rozpoczyna się od dyskretnych-punktów mikrozarodkowania i rozszerza się na zewnątrz w sposób rozproszony. Porowata warstwa rdzy utworzona w wyniku utleniania żelaza może w sposób ciągły adsorbować jony chlorkowe i wilgoć, tworząc lokalne mikrośrodowisko o wysokiej-korozyjnej, które przyspiesza pękanie powłoki pasywnej. Jeśli resztki wolnego żelaza nie zostaną całkowicie usunięte przed dostawą, ukryte ogniska rdzy pozostaną nieaktywne podczas przechowywania w magazynie i szybko ulegną zniszczeniu po-pracy w trybie ogrzewania w wysokiej temperaturze. Wiele przedsiębiorstw opiera się wyłącznie na kontroli wizualnej w celu oceny czystości powierzchni, która nie pozwala zidentyfikować niewidocznych osadzonych cząstek żelaza, co skutkuje niespójną-stabilnością antykorozyjną gotowych partii rur grzejnych.
|
Poziom bezpłatnego zanieczyszczenia żelazem |
Charakterystyka zanieczyszczeń |
Trend rozwoju korozji |
Wymagany schemat leczenia |
|---|---|---|---|
|
Mniej niż lub równo 10 ug/cm² (kwalifikowane) |
Brak osadzonych cząstek, czysta i jednolita folia pasywna |
Brak spontanicznego zarodkowania rdzy, stabilne,-długoterminowe-działanie antykorozyjne |
Konwencjonalne rutynowe trawienie i pasywacja |
|
10–30 ug/cm² (niewielkie zanieczyszczenie) |
Drobne zawieszone kawałki żelaza, brak widocznych plam rdzy na powierzchni |
Powolne powstawanie rdzy w wilgotnym środowisku, potencjalne ryzyko wżerów |
Czyszczenie ultradźwiękowe + wzmocnienie pasywacyjne wtórne |
|
>30 ug/cm² (poważne zanieczyszczenie) |
Osadzone cząstki żelaza, lokalne uszkodzenie warstwy pasywnej |
Szybkie zarodkowanie i rozszerzanie się otworów wżerowych, wczesna awaria wycieków |
Profesjonalne-odprasowywanie chemiczne + ogólna repasywacja |
Aby zasadniczo kontrolować wolne zanieczyszczenie żelazem, przedsiębiorstwa muszą ustalić-pełne specyfikacje izolacji i wykrywania procesów w przypadku produkcji rur grzejnych ze stali nierdzewnej 316. Specjalnych narzędzi do obróbki stali nierdzewnej, osprzętu i materiałów szlifierskich należy używać niezależnie, aby uniknąć-zanieczyszczenia krzyżowego sprzętem ze stali węglowej. Po wyprodukowaniu, a przed pakowaniem, wszystkie rury grzejne muszą zostać poddane jakościowym testom ferroksylowym i ilościowemu wykryciu wolnego żelaza, aby upewnić się, że resztkowe zanieczyszczenia spełniają próg normy przemysłowej. W przypadku lekko zanieczyszczonych przedmiotów obrabianych stosuje się ultradźwiękowe czyszczenie wodą dejonizowaną w celu usunięcia zanieczyszczeń zawieszonych na powierzchni. W przypadku silnie zanieczyszczonych odcinków rur z osadzonymi pozostałościami żelaza wymagane jest ukierunkowane-odżelazianie chemiczne w celu całkowitego usunięcia wewnętrznych substancji zanieczyszczających, a następnie wtórna pasywacja w celu odtworzenia kompletnej warstwy ochronnej. Ścisła kontrola wolnego żelaza eliminuje początkowe punkty zarodkowania rdzy na łączeniu powierzchniowym, zapewnia pełną odporność stopu stali nierdzewnej 316 na korozję i skutecznie zapobiega przedwczesnym uszkodzeniom korozyjnym rur grzewczych spowodowanym-niestandardowymi operacjami przetwarzania.
