Kloriidioonide kontsentratsiooni peamine mõju vee töötlemisel roostevabast terasest materjali valimisel seisneb kloriidiioonide hävitavas võimsuses.
Kloriidiioonid on vesilahustes äärmiselt läbitungivad ja aktiveerivad. Need kujutavad endast tõsist ohtu roostevabast terasest passiivsele kilele, põhjustades peamiselt kahte tüüpi surmavat lokaliseeritud korrosiooni:
Piting: kloriidiioonid adsorbis passiivse kile nõrgemates punktides (näiteks lisatud, kriimustused ja soojus - mõjutatud keevisõmbluste tsoon), hävitades passiivse kile lokaalselt ja moodustades pisikese anoodse piirkonna (korrosioonikaevu), samas kui ümbritsevad suuremad passiivsete kilede pindalad passiivsete kiledena. See väike anood ja suur katoodi korrosioonirakk ajab auku kiiresti ja sügavalt metallisse levitama, põhjustades lõpuks perforatsiooni.
Stressi korrosiooni pragunemine: tõmbepinge ja spetsiifilise söövitava keskkonna kombineeritud mõju (peamine initsiaator on kloriidiioonid) võib põhjustada roostevabast terasest rabedat, äkilist transgranulaarset või granulaarset pragunemist, isegi pingete korral, mis on kaugelt alla materjali voolavuse tugevuse. SCC algus nõuab tavaliselt teatud temperatuuri ja kloriidioonide kontsentratsiooni läve.
Roostevaba terase vastupidavus kloriidiioonide korrosioonile ei skaleeri lineaarselt; Selle asemel on kriitilised kontsentratsiooniläved, mille kohal on tavaliselt kasutatavad roostevabad terased kiiresti. Materjali valimise soovitused põhinevad kloriidioonide kontsentratsiooni vahemikul:
1. Madal kontsentratsioonivahemik (CL⁻ <200 ppm ja temperatuur <60 kraadi): 304 ja 304L on ökonoomsed valikud.
Isegi nende kontsentratsioonide korral suurendab temperatuur tõusev temperatuur märkimisväärselt pitingu ja SCC riski. Äärmiselt ettevaatlik on üle 50 kraadi. Kloriidiioonid kontsentreeruvad hõlpsasti seisvates piirkondades, näiteks ääriku tihendid ja keermestatud ühendused, põhjustades potentsiaalselt tõsise lõhe korrosiooni isegi madala kontsentratsiooni korral . 304/304L on selle suhtes tundlik. Kloriidiioonid kogunevad ja kontsentreerivad hõlpsasti seisva veevoolu piirkondadesse (näiteks paagi põhja ja ummikseisu), suurendades riski.
2. keskmise kontsentratsioonivahemik (200 ppm väiksem või võrdne Cl⁻ -ga, mis on väiksem kui 1500 ppm):
Peamine materjal: standard on 316/316L. Selle põhieelis on lisatud 2 - 3% molübdeeni. Molübdeen parandab märkimisväärselt passiivse kile stabiilsust, eriti kloriidi sisaldavas keskkonnas. See pärsib tõhusalt korrosiooni tuuma moodustumist ja levikut ning suurendab potentsiaali.
Kriitilised punktid ja riskid:
1500 ppm on kriitiline lävi, mida tavaliselt peetakse 316L (eriti toatemperatuuril) ülemise piiri jaoks. Selle kontsentratsiooni kohal suureneb risk dramaatiliselt.
60 kraadi on veel üks kriitiline lävi. Sellest temperatuurist, isegi kui CL⁻ kontsentratsioonid alla 1500 ppm, suureneb 316L pikkuse ja SCC risk märkimisväärselt. Äärmiselt ettevaatlik on üle 70 kraadi.
Protsessi kõikumise oht: CL⁻ kontsentratsioon või temperatuur võib süsteemi töö ajal ootamatult suureneda (nt toorvee või soojusvaheti lekke muutuste tõttu). Kujunduse ajal tuleks arvestada ohutusmarginaalidega.
3. kõrge kontsentratsioonivahemik (CL⁻> 1500 ppm ja/või temperatuur> 60 kraadi):
316/L kõrge risk: nendes tingimustes on Piting ja SCC 316/L peaaegu vältimatud; See on lihtsalt aja küsimus. Mõelge super - austenitic roostevabast terasest, näiteks 904L, 254 Smo ja Al-6xn; ja dupleks roostevaba terased, näiteks 2205 ja 2507.
Need sulamid on oluliselt kallimad kui 304/316, seega nõuab nende valik põhjalikku õigustamist. Faasi tasakaalu ja korrosioonikindluse säilitamiseks tuleb rangelt kontrollida soojuse sisendit ja interpassi temperatuuri. Isegi neil kaugelearenenud klassidel on temperatuuripiirangud; Üksikasjade saamiseks pöörduge materjali käsiraamatu poole.
4. Äärmiselt kõrge kontsentratsioon/karm keskkond (nt kuuma kontsentreeritud soolvee, kõrge temperatuur ja kõrgrõhk):
Täpsemad duplex/super - austenitic Limites: 2507, Super - dupleksiteel või super - austenitics (nt 654 SMO) võib olla sobiv teatud tingimustes, kuid äärmine ettevaatus on vajalik.
Nickel - põhinevad sulamid või titaan: kui roostevaba teras ebaõnnestub, tuleb arvestada Hastelloy või titaaniga. Nad pakuvad enneolematut vastupidavust kloriidioonide korrosioonile, kuid on äärmiselt kulukad.
Non - metallilised materjalid: näiteks klaaskiust, CPVC, PVDF ja plastist/kummist vooderdised on kulud - efektiivsed alternatiivid, mis sobivad eriti normaalrõhu või madala rõhu torustiku ja ladustamismahutite jaoks.