Неге зауыт цехтарында хромды болаттың ыстық дайындалған рулоны химиялық коррозияға төзімді

Неге зауыт цехтарында хромды болаттың ыстық дайындалған рулоны химиялық коррозияға төзімді

Қышқылдармен, сілтілермен және химиялық еріткіштермен жұмыс істейтін зауыт цехтары үнемі коррозиямен күреседі. Орташа Шығыс пен Оңтүстік-Шығыс Азияда болат материалдарымен жұмыс істеу көрсеткендей, стандартты ыстық дайындалған болат орамы агрессивті цех ортасында тез бұзылады, ал тұрақты болаттың ыстық дайындалған орамы уақыт өте келе құрылымдық бүтіндігін сақтайды. Бұл коррозияға төзімділіктің ғылыми негізін түсіну сатып алу тобына өнеркәсіптік жабдықтар мен жұмысшылардың қауіпсіздігін қорғайтын шешімдер қабылдауға көмектеседі.

Хром оксидінің пассивті қабатының түзілу ғылымы

Темірқышқылды болаттың ыстық дөңгелектелген орамасының химиялық коррозияға төзімділігінің негізгі себебі – оның хром мазмұнында. Темірқышқылды болатта кемінде 10,5 пайыз хром бар болса, оттегімен әрекеттескенде бетінде көрінбейтін, өзін-өзі жаңартатын хром оксидінің қабаты түзіледі. Бұл пассивті қабат бірнеше нанометр қалыңдығында болса да, химиялық әсерлерге тиімді кедергі болады.

Дәстүрлі ыстық дайындалған болат орамына қолданылатын қорғаныш қабаттарынан айырмашылығы, бұл пассивті қабат сызылған немесе зақымданған жағдайда өзін-өзі қалпына келтіреді, сондықтан жиі тазалау немесе қолданысқа арналған қосымша қамқу қажет емес. 60 градус Цельсий температурада тұз қышқылы буларымен жұмыс істейтін зауыт цехында 304 маркалы пассивті болат орамының беті үш жылдан астам уақыт бойы пассивті қабатын сақтап, шіріген жерлер пайда болмады, ал қалыпты көміртегілі болат екі аптадан кейін көрінетін шіріген із қалдырды. Хром оксиді қабаты молекулалық қорғаныш ретінде әрекет етеді, бетті электрохимиялық түрде пассивтендіреді және стандарттық альтернативалармен салыстырғанда коррозия потенциалын әлдеқайда төмендетеді.

Химиялық әсерге ұшырағанда ыстық дайындалған болат орамы мен пассивті болат ыстық дайындалған орамын салыстыру

Бұл екі материалдың зауыттық цех ортасындағы өнімділік айырмашылығы айқын. Стандартты ыстық дайындалған болат орамы коррозиядан қорғау үшін домалақ қабаты мен беттік өңдеуге сүйенеді, бірақ олар химиялық атмосферада тез тозады. Ерітіндіде қорғасынсыз болаттың ыстық дайындалған орамы өзінің қорытпалы құрамы арқылы табиғи тұрақтылыққа ие болады және көптеген цех жағдайларында қосымша қорғаныс шараларын қажет етпейді. Төмендегі салыстыру бірнеше химиялық өңдеу кәсіпорындарында бақыланған негізгі айырмашылықтарды көрсетеді.

Әртүрлі цех химиялық орталары үшін дәреже таңдау

Барлық коррозияға төзімді болаттың ыстық дайындалған рулонды дәрежелері әртүрлі химиялық ортада бірдей жұмыс істемейді. 304 дәрежесі — ең кең тараған аустенитті коррозияға төзімді болат, ол сиретілген органикалық қышқылдар мен сілтілі ерітінділерге төзімді, сондықтан тамақ өңдеу және жеңіл химиялық цехтар үшін қолайлы. 316 дәрежесінде 2–3 пайыз молибден қосылған, бұл хлоридтері бар орталарда шұңқырлану коррозиясына төзімділігін қатты жақсартады, сондықтан ақартқыш, тұз ерітінділері немесе теңізге жақын химиялық өңдеу цехтары үшін идеалды.

430-ші дәрежедегі ферриттік нұсқа аз құнымен қатар азот қышқылы мен органикалық қышқылдарға жақсы төзімділік көрсетеді, бірақ аустениттік дәрежелердің беріктігінен айырылған. Концентрацияланған күкірт қышқылы немесе тұз қышқылымен жұмыс істейтін цехтар үшін супер-аустениттік немесе дуплекс дәрежелер қажетті химиялық коррозияға төзімділікті қамтамасыз етеді. Дұрыс дәрежені таңдау үшін белгілі химиялық заттардың, олардың концентрациясының, жұмыс температурасының және әсер ету жиілігінің нақты талдауын жүргізу қажет; әрбір қолдануға бір дәрежені әдеттегідей қолдануға болмайды.

Шынайы цех мысалы: химия зауытының едені мен жабдықтардың корпусы

Саудия Арабиядағы химиялық өндірушімен жүргізілген жобада цехтың еденінің тірек элементтері мен жабдықтардың қорғаныс қабырғалары әрбір 18 ай сайын ауыстырылатын. Алғашқы материал ретінде стандартты ыстық дайындалған болат орамы қолданылған, ол формаланып, эпоксидті бояумен боялған. Өндіріс орны 70 градус Цельсий температурада фосфор қышқылын өңдеген және жиі булану әсеріне ұшыраған. Өңдеу аймағындағы барлық құрылымдық тірек элементтері мен жабдықтардың қорғаныс қабырғалары үшін 316L өнеркәсіптік шымтаяқты болат орамына ауысу жобаның нәтижелерін толығымен өзгерткен.

Бастапқы материалдың құны көміртекті болатқа қарағанда жоғары болған, бірақ екі жыл жұмыс істегеннен кейін тексеру нәтижесінде қабырға қалыңдығында ешқандай азаю тіркелмеген. Тапсырыс беруші 26 айдан кейін таза пайда көрсеткішін есептеген және 15 жыл бойы ауыстырмай жұмыс істеуін болжаған, бұл өмірлік цикл бойынша материалдық шығындарды қатты азайтады. Бұл жағдай шымтаяқты болаттың ыстық дайындалған орамының химиялық цехтардың ұзақ мерзімді жұмысы үшін стратегиялық инвестиция екендігін көрсетеді.

Шымтаяқты болаттың коррозияға төзімділігін төмендететін факторлар

Табиғи тұрақтылығына қарамастан, ерітілген темірден жасалған ыстық дөңгелектелген орам әртүрлі цехтық жағдайларда коррозияға ұшырай алады. Хлоридтік стресс-коррозиялық трещиналар хлоридтерге бай ортада 60 градус Цельсийден жоғары температурада аустенитті маркаларды әсер етеді және көрінетін белгілерсіз қатарынан қиратылуға әкеледі. Көміртегілі болат құралдарынан, ұнтақтанған шаңнан немесе дәнекерлеу шлактарынан тұратын ластану гальваникалық элементтерді пайда етіп, жергілікті піттің пайда болуын қамтамасыз етеді.

Дәнекерлеуден кейін дұрыс емес пассивациялау жылу әсерінің аймағын интергранулярлық коррозияға қаупін туғызады. Кәдімгі цехтық аудиттерге осы қауп факторларын тексеру кіруі тиіс, сонымен қатар жоғары хлоридті немесе жоғары температурадағы химиялық орталарға ұшырайтын барлық ерітілген темір беттері қорғаныш хром оксидті қабатын қалпына келтіру үшін периодты пассивациялық өңдеуден өтуі тиіс.

Жиі қойылатын сұрақтар

Ерітілген темірден жасалған ыстық дөңгелектелген орам барлық түрлі химиялық заттарға төзімді ме?

Ешқандай материал әмбебап коррозияға төзімді емес. Тұрақты темір қыздырылған орамы көптеген жұмыс орнындағы химиялық заттарға, соның ішінде сұйылтылған қышқылдарға, сілтілерге және органикалық еріткіштерге төзімді, бірақ концентрацияланған тұз қышқылы, сутегі фториді және белгілі бір хлоридтер жоғары температурада тіпті жоғары сортты тұрақты темірге де әсер етуі мүмкін. Әрбір нақты қолдану үшін химиялық үйлесімділікті міндетті түрде тексеріңіз.

Температура жұмыс орнындағы тұрақты темірдің коррозияға төзімділігіне қалай әсер етеді?

Температураның көтерілуі химиялық реакция жылдамдығын жеделдетеді және пассивті қабатты бұзуы мүмкін. Көпшілік аустенитті маркалар орташа химиялық ортада 60 градус Цельсийден төмен температурада жақсы жұмыс істейді, бірақ осы шектен жоғары температурада хлоридтің стресс-коррозиялық трещинасы пайда болу қаупі туғызады. Жоғары температурада жұмыс істейтін қолданулар үшін арнайы өнеркәсіптік тұрақты темір орамын таңдау қажет.

Химиялық жұмыс орындары үшін қыздырылған немесе суытылған тұрақты темір қайсысы тиімдірек?

Дөңгелектеу әдісі коррозияға төзімділіктен гөрі беттік жақындық пен өлшемдік дәлдікке көбірек әсер етеді. Қыздырылған дөңгелектелген аустенитті болат орамы құрылыс қолданысына лайықты қараңғырақ, тегіс емес бетке ие, ал салқын дөңгелектелген орамдар тегіс беттерді ұсынады. Химиялық цехтар үшін марка таңдау мен химиялық коррозияға төзімділік дөңгелектеу әдісінен әлдеқайда маңызды.

Агрессивті химиялық заттармен жұмыс істейтін зауыт цехтары үшін материалды таңдау металлургиялық ғылымға негізделуі керек. Темірқышқылды болаттың ыстық дайындалған орамындағы хром оксидінің пассивті қабаты стандартты ыстық дайындалған болат орамы ұсына алмайтын өзін-өзі түзететін қорғаныс қамтамасыз етеді, бұл ұзақ қызмет көрсету мерзімі мен төмен циклдық құнын білдіреді. Shenyang Yuanhe компаниясы 304, 316L, 430 маркалары мен дуплекс нұсқаларындағы жоғары сапалы темірқышқылды болаттың ыстық дайындалған орамын ұсынады; сонымен қатар, нақты цехтың химиялық ортасына сәйкес қорытпаларды таңдау үшін мамандардың металлургиялық кеңестері қолдау көрсетеді. Алдыңғы қатарлы өндіріс мүмкіндіктері мен жеткізу алдында хром мөлшерін тексеретін қатаң үш деңгейлі сапа бақылау жүйесі арқылы Shenyang Yuanhe компаниясы әлем бойынша күрделі өнеркәсіптік жобалар үшін сенімді зауыт цехына арналған болат шешімдерін ұсынады.