Nehrdzavejúca oceľ 316 sa už dlho považuje za všestranný antikorózny-materiál vykurovacích rúrok a široko sa používa v rôznych odvetviach. Napriek tomu má jasné aplikačné obmedzenia a vlastné nevýhody, ktoré nemožno ignorovať. Slepý výber 316 bez hodnotenia pracovných podmienok často vedie k predčasnému zlyhaniu zariadenia, častej výmene a zvýšeným celkovým prevádzkovým nákladom. Objasnenie jeho použiteľného rozsahu a slabých stránok pomáha inžinierom robiť racionálnejšie rozhodnutia o výbere materiálu.
Prvé výrazné obmedzenie spočíva v nízkej odolnosti voči prostrediam s vysokou{0}}koncentráciou chloridov. Molybdénový prvok v 316 zvyšuje svoju odolnosť proti jamkovej korózii v porovnaní s bežnou nehrdzavejúcou oceľou 304, no jeho pasívny oxidový film môže byť stále prepichnutý chloridovými iónmi nad určitým prahom koncentrácie a teploty. Keď obsah chloridových iónov prekročí 200 ppm a teplota stúpne nad 60 stupňov, bodová korózia a štrbinová korózia majú tendenciu sa rýchlo rozvíjať. V cirkulačných systémoch s morskou vodou, nasýtenou soľankou a odsoľovaním zvyčajne 316 vykurovacích rúrok zlyhá do 1 až 3 rokov, čo je oveľa kratšia životnosť, než je životnosť alternatív z titánu alebo duplexnej nehrdzavejúcej ocele.
Po druhé, 316 funguje zle pri redukcii kyslého média. Kyselina chlorovodíková, zriedená kyselina sírová s redukujúcimi nečistotami a kyselina fluorovodíková môžu priamo rozpustiť ochranný pasívny film 316. Dokonca aj kyselina chlorovodíková s nízkou koncentráciou spôsobí v krátkom čase zjavnú rovnomernú koróziu a lokálnu perforáciu. Na rozdiel od ohrievačov s vložkou PFA-, ktoré sú kompatibilné s takmer všetkými anorganickými kyselinami, je 316 úplne nevhodný na dlhodobé-ohrievanie moriacich roztokov obsahujúcich kyselinu chlorovodíkovú.
Po tretie, austenitická nehrdzavejúca oceľ 316 je náchylná na korózne praskanie (SCC). Keď sa zvyškové napätie v ťahu z ohybu a zvárania vyskytuje súčasne s chloridovým -obsahom- média s vysokou teplotou, rozvetvené trhliny sa budú rýchlo šíriť bez zjavnej deformácie pred-poruchou. Takéto náhle prasknutie môže viesť k úniku média a dokonca k bezpečnostným rizikám v utesnenom reakčnom zariadení. Duplexná nehrdzavejúca oceľ a priemyselný titán majú oveľa silnejšiu ochranu proti SCC-za rovnakých korozívnych podmienok.
Po štvrté, pri zváraných 316 výrobkoch existuje riziko medzikryštalickej korózie. Počas zváracích tepelných cyklov medzi 450 stupňami a 850 stupňami sa karbidy chrómu vyzrážajú pozdĺž hraníc zŕn, čím sa chróm v blízkosti hraníc zŕn vyčerpáva a znižuje sa odolnosť voči korózii. Hoci trieda 316L s nízkym -karbónom zmierňuje túto chybu, nemôže úplne eliminovať riziko pri dlhodobom používaní pri vysokých-teplotách.
Okrem koróznych defektov má 316 aj nevýhody vo fyzickom a praktickom použití. Jeho tepelná vodivosť je relatívne nízka, čo má za následok pomalú účinnosť prenosu tepla v porovnaní s uhlíkovou oceľou a meďou. Okrem toho je povrch náchylný na tvorbu vodného kameňa a organickú priľnavosť počas zahrievania kvapaliny. Vrstvy vodného kameňa ďalej znižujú tepelnú účinnosť a vytvárajú štrbinové prostredie, ktoré urýchľuje lokalizovanú koróziu, čo si vyžaduje pravidelné chemické čistenie, ktoré predstavuje ďalšiu údržbu.
Tabuľka 1 Neaplikovateľné pracovné podmienky a odporúčané náhradné materiály pre vykurovacie rúrky 316
表格
| Nepriaznivý pracovný stav | Hlavné riziko zlyhania | Odporúčaný náhradný materiál |
|---|---|---|
| Soľanka s vysokým obsahom chloridov a morská voda | Pitting & perforácia | TA2 čistý titán / duplexná oceľ 2205 |
| Kyselina chlorovodíková / morenie zmesou kyselín | Rýchla rovnomerná korózia | Ohrievač potiahnutý PFA |
| Vysoká teplota + chlorid + zvyškové napätie pri zváraní | Korózne praskanie pod napätím | 254SMO / zliatina titánu |
| Dlhodobý-servis po opakovanom zváraní | Medzikryštalická korózia | 316L s post-zvarovým žíhaním |
| Časté škálovanie a ťažko{0}}{1}}čisté médium | Tepelné straty a štrbinová korózia | Elektrolyticky leštený ohrievač 316 alebo PFA |
Uvedomenie si okrajového výkonu a základných nevýhod nehrdzavejúcej ocele 316 zabraňuje nadmernému-spoliehaniu sa na tento jediný materiál a optimalizuje dlhodobú-stabilitu a ekonomickú účinnosť vykurovacích zariadení.
