Najczęstszym błędem w projektach chemicznych jest traktowanie 316L jako "stali specjalnej do zastosowań chemicznych". To nieprawda. 316L jest odporna na korozję tylko w określonych kombinacjach mediów; zmiana medium może spowodować przebicie w kilka dni — a oba te przypadki na zamówieniu są opisane jako "rurociąg 316L".
Jednozdaniowa ocena
Najpierw sprawdź, czy medium jest utleniające czy redukujące, następnie stężenie i temperaturę, a na końcu prędkość przepływu. 316L zawiera 2–3% molibdenu, ma wyraźnie lepszą odporność na korozję wżerową wywołaną jonami chlorkowymi niż 304, ale prawie nie jest odporna na kwasy redukujące (zwłaszcza kwas solny). Kwas solny o dowolnym stężeniu nie powinien być stosowany w rurociągach z 316L.
Doświadczalne granice według rodzaju medium
- Kwas azotowy (utleniający): 316L może być stosowana, od temperatury pokojowej do średniej, stężenie do około 65% to typowy zakres; kwas azotowy dymiący lub wysoka temperatura i wysokie stężenie wymagają ponownej oceny.
- Kwas siarkowy (redukujący, stężenie decyduje o wszystkim): rozcieńczony kwas siarkowy (poniżej około 20%) może być stosowany w temperaturze pokojowej; stężony kwas siarkowy (powyżej około 90%) również może być stosowany w temperaturze pokojowej (pasywacja); średnie stężenie + podwyższona temperatura to najniebezpieczniejsza kombinacja, 316L ulega szybkiej korozji.
- Kwas solny: niezalecany przy dowolnym stężeniu i dowolnej temperaturze. Jeśli wymagana jest odporność na kwas solny, należy zastosować gatunki o wysokiej zawartości molibdenu i niklu, takie jak 904L, 254SMO, lub wykładzinę niemetaliczną.
- Ług sodowy (wodorotlenek sodu): może być stosowany w temperaturze pokojowej przy niskim i średnim stężeniu; w wysokiej temperaturze i wysokim stężeniu należy chronić przed korozją naprężeniową alkaliczną (kruchość kaustyczna), po spawaniu konieczna jest eliminacja naprężeń.
- Kwasy organiczne (octowy, cytrynowy itp.): ogólnie mogą być stosowane, ale należy zwrócić uwagę na zanieczyszczenia jonami chlorkowymi — chlor w kwasie octowym klasy technicznej jest często prawdziwą przyczyną korozji.
Powyższa tabela to praktyka branżowa, a nie obowiązujące postanowienia norm. Rzeczywisty dobór materiału musi opierać się na raporcie z analizy medium (zawierającym jony chlorkowe, zawartość tlenu, zanieczyszczenia) oraz danych pomiarowych z podobnych warunków eksploatacji; ten sam "zbiornik kwasu siarkowego" w różnych zakładach może mieć szybkość korozji różniącą się o rząd wielkości.
Trzy twarde ograniczenia
① Prędkość przepływu. Media zawierające fazę stałą lub pęcherzyki gazu niszczą warstwę pasywną; przy długotrwałej prędkości przepływu powyżej około 1,5 m/s korozja erozyjna jest wyraźna; wyloty pomp, kolanka, trójniki to pierwsze miejsca, w których pojawiają się problemy. Należy zwiększyć średnicę rury, jeśli to konieczne, a nie liczyć na "zwiększenie grubości ścianki".
② Szczeliny i osady. Pod uszczelkami kołnierzy, w martwych odcinkach rur odgałęźnych, w miejscach podcięcia spoiny gromadzą się jony chlorkowe. Rurociąg 316L ze szczelinami ma znacznie niższą odporność na korozję niż otwarty zbiornik z tego samego materiału — to także częsta przyczyna sytuacji "ta sama partia rur, w zbiorniku nic się nie dzieje, a na rurociągu przebicie".
③ Spawanie i pasywacja. 316L to stal ultraniskowęglowa (C ≤ 0,03%), po spawaniu zazwyczaj nie wymaga obróbki roztworowej, ale konieczne jest trawienie i pasywacja: jeśli zgorzelina na spoinie i w strefie wpływu ciepła nie zostanie usunięta, warstwa pasywna nie odtworzy się, a korozja z pewnością zacznie się od spoiny. Przy trawieniu całego systemu rurociągów należy zdemontować przyrządy i wkładki zaworowe.
Jak odróżnić od 304 i stali duplex
W miejscach o niskim stężeniu jonów chlorkowych i łagodnej temperaturze wystarczy 304; przy zawartości chloru i podwyższonej temperaturze 316L jest dolną granicą; przy wysokim stężeniu jonów chlorkowych i jednoczesnym ciśnieniu należy od razu rozważyć stal duplex (równoważnik odporności na korozję wżerową PREN dla 2205 wynosi około 34–36, dla 316L tylko 24–26). Sortowanie według PREN jest bardziej wiarygodne niż sortowanie według ceny: zaoszczędzona kwota na stali często nie wystarcza na jeden przestój remontowy.
Częste pułapki
- Podanie tylko "316L" bez normy wykonania (ASTM A312 / EN 10216-5 / GB/T 14976) — w razie sporu nie ma nawet podstawy do rozstrzygnięcia;
- Zastosowanie 316 zamiast 316L: wyższa zawartość węgla, ryzyko korozji międzykrystalicznej w strefie wpływu ciepła po spawaniu;
- Woda do próby ciśnieniowej zawierająca chlor i pozostająca długo w rurociągu — po próbie ciśnieniowej należy opróżnić i osuszyć rurociąg, to częsta przyczyna przebicia nowego rurociągu w pierwszym roku;
- Traktowanie "odporności na korozję" jako "bezobsługowości": regularne płukanie osadów to najtańszy środek antykorozyjny.
Prześlij nam skład swojego medium (z jonami chlorkowymi), temperaturę roboczą, stężenie i normę wykonania, a my podamy zalecenia materiałowe i odpowiednią wycenę w oparciu o warunki eksploatacji, wyjaśniając, na jakim kryterium opiera się ta rekomendacja — a nie "najpierw spróbujmy 316L".
