Ako kontrolovať bezpovrchovú kontamináciu železom z nehrdzavejúcej ocele 316, aby sa zabránilo počiatočnej tvorbe hrdze na vykurovacích rúrach
Vrodená odolnosť vykurovacích rúrok z nehrdzavejúcej ocele 316 proti korózii úplne závisí od súvislého a hustého pasívneho filmu bohatého na chróm- na povrchu materiálu. Voľná kontaminácia železom počas spracovania, prepravy a inštalácie sa však stala najčastejšou ľudskou -chybou, ktorá ničí povrchový antikorózny- základ. Voľné zvyšky železa pochádzajú najmä z rezných nástrojov z uhlíkovej ocele, brúsnych brúsnych materiálov, zvyškov z trenia mechanických upínadiel a znečistenia krížovým-kontaktom počas dielenskej výroby. Tieto drobné železné čiastočky sa ukladajú do povrchových mikro-škrabancov, zón ovplyvnených teplom zvárania-a oblastí ohýbania rúr, čím sa nedarí vytvoriť stabilnú pasivačnú ochranu. Vo vlhkom vzduchu, v prostredí slanej hmly a v podmienkach cirkulujúceho vodného média bude zabudované voľné železo prednostne vytvárať mikro-galvanické články so substrátom z nehrdzavejúcej ocele. Ako anodická fáza sa voľné železo rýchlo rozpúšťa a vytvára miesta nukleácie hrdze, ktoré postupne erodujú okolitý pasívny film a prípadne vyvolávajú jamkovú koróziu a štrbinové presakovanie. Väčšina skorých porúch hrdzavenia novovyrobených nerezových vykurovacích rúrok 316 nie je spôsobená nekvalifikovanými materiálovými komponentmi, ale nekontrolovaným povrchovým znečistením železom. Štandardizovaná kontrola znečistenia voľným železom je preto základným opatrením predúpravy povrchu proti korózii{16} na kontrolu kvality vykurovacích rúr.
Kontaminácia voľným železom spúšťa progresívne korózne zlyhanie prostredníctvom jedinečných elektrochemických mechanizmov. Na rozdiel od rovnomernej korózie materiálu, korózia vyvolaná voľným železom- začína v diskrétnych mikro-jadrových bodoch a rozširuje sa smerom von difúznym spôsobom. Pórovitá vrstva hrdze vytvorená oxidáciou železa môže nepretržite adsorbovať chloridové ióny a vlhkosť, čím vytvára lokalizované vysoko-korózne mikroprostredie, ktoré urýchľuje pretrhnutie pasívneho filmu. Ak pred dodaním nie je úplne odstránené zvyškové železo, skryté hrdzavé body zostanú nečinné počas skladovania a rýchlo sa zhoršia, keď sa prevedú na vysokoteplotné vykurovanie. Mnohé podniky sa pri posudzovaní čistoty povrchu spoliehajú len na vizuálnu kontrolu, ktorá nedokáže identifikovať neviditeľné vnorené častice železa, čo vedie k nekonzistentnej antikoróznej stabilite hotových šarží vykurovacích rúrok.
|
Úroveň kontaminácie voľným železom |
Charakteristiky kontaminácie |
Trend vývoja korózie |
Požadovaná schéma liečby |
|---|---|---|---|
|
Menej ako alebo rovné 10 ug/cm² (kvalifikované) |
Žiadne vložené častice, čistý a jednotný pasívny film |
Žiadna spontánna tvorba korózie, stabilný dlhodobý{0}}antikorózny{1} výkon |
Bežné morenie a pasivácia |
|
10 – 30 ug/cm² (mierne znečistenie) |
Drobné zavesené železné úlomky, žiadne zjavné povrchové hrdzavé škvrny |
Pomalá tvorba hrdze vo vlhkom prostredí, potenciálne riziko jamkovej korózie |
Ultrazvukové čistenie + sekundárna pasivačná výstuž |
|
>30 ug/cm² (silné znečistenie) |
Vnorené častice železa, lokálne poškodenie pasívneho filmu |
Rýchla tvorba jadier a expanzia jamkových otvorov, skoré zlyhanie úniku |
Profesionálne chemické odžehlenie-+ celková repasivácia |
Ak chcú podniky zásadne kontrolovať znečistenie voľným železom, musia zaviesť úplné{0}}špecifikácie izolácie a detekcie procesov na výrobu vykurovacích rúr z nehrdzavejúcej ocele 316. Špeciálne nástroje na spracovanie nehrdzavejúcej ocele, prípravky a brúsne materiály by sa mali používať nezávisle, aby sa predišlo krížovej-kontaminácii zariadení z uhlíkovej ocele. Po výrobe a pred zabalením musia všetky vykurovacie rúrky prejsť kvalitatívnym feroxylovým testovaním a kvantitatívnou detekciou voľného železa, aby sa zabezpečilo, že zvyšková kontaminácia spĺňa prah priemyselného štandardu. Pre mierne znečistené obrobky sa používa ultrazvukové čistenie deionizovanou vodou na odstránenie povrchových suspendovaných nečistôt. V prípade silne znečistených častí rúr so zapustenými zvyškami železa je potrebné cielené chemické odžehlenie{7}, aby sa úplne odstránili vnútorné nečistoty, po ktorom nasleduje sekundárna pasivácia, aby sa zrekonštruoval kompletný ochranný film. Prísna kontrola bez železa eliminuje počiatočné zárodočné body hrdze z povrchového spojenia, zaisťuje, že sa môže plne uplatniť vynikajúca odolnosť zliatiny nehrdzavejúcej ocele 316 proti korózii, a účinne zabraňuje predčasnému zlyhaniu vykurovacích rúrok v dôsledku korózie spôsobenej-neštandardnými operáciami spracovania.
