Za industrijske sisteme grijanja koji koriste cijevi od nehrđajućeg čelika 316, precizno predviđanje stope korozije i procjena vijeka trajanja je vrlo važno za planiranje održavanja opreme i budžetiranje troškova. Na brzinu korozije nehrđajućeg čelika 316 utječu više faktora okoline. Ovladavanje naučnim metodama testiranja i evaluacije može pomoći preduzećima da razumno organiziraju cikluse zamjene i izbjegnu neplanirana isključenja uzrokovana iznenadnim kvarovima.
Na brzinu korozije nerđajućeg čelika 316 uglavnom utiču četiri ključna faktora. Prvi je temperatura - unutar određenog raspona, brzina korozije raste eksponencijalno s porastom temperature. Za svakih 10 stepeni porasta temperature, stopa korozije se može udvostručiti. Druga je koncentracija hloridnih jona - joni klorida su glavni uzrok jamičaste korozije 316, a što je veća koncentracija, to je veći rizik od pojave pitinga i brža je stopa korozije. Treća je pH vrijednost - 316 ima najbolju otpornost na koroziju u neutralnim i slabo oksidirajućim sredinama, a stopa korozije se značajno povećava u jako kiselim ili jakim alkalnim sredinama. Četvrto je brzina protoka - da odgovarajuća brzina protoka može smanjiti taloženje sedimenta i pomoći u održavanju pasivnog filma, ali prevelika brzina protoka će uzrokovati erozijsku koroziju.
Postoje tri najčešće korištene metode za ispitivanje brzine korozije. Metoda mršavljenja je najklasičnija i najpreciznija metoda. On vaga uzorak nakon što je bio uronjen u stvarni medij tokom određenog vremenskog perioda i izračunava prosječnu stopu korozije prema gubitku težine, površini i vremenu. Ova metoda je intuitivna i pouzdana, ali traje dugo. Elektrohemijska metoda koristi krivu polarizacije i spektroskopiju elektrohemijske impedanse za testiranje, koja može brzo dobiti struju korozije i izračunati brzinu korozije, i pogodna je za brzu procjenu. Metoda ultrazvučnog mjerenja debljine je metoda-detekcije na licu mjesta, koja izračunava stvarnu stopu korozije redovnim mjerenjem promjene debljine zida-cijev za grijanje u upotrebi. Ova metoda može direktno odražavati stanje korozije stvarne opreme.
Za procjenu vijeka trajanja, postoje različite metode proračuna za različite vrste korozije. Za jednoličnu koroziju, procijenjeni vijek trajanja može se jednostavno izračunati dijeljenjem dozvoljene količine korozije sa godišnjom ravnomjernom stopom korozije. Za piting koroziju, koja je glavni način kvara nehrđajućeg čelika 316, procjena je složenija. Neophodno je kombinovati faktor udubljenja (odnos maksimalne dubine udubljenja i prosječne dubine korozije) da bi se procijenilo vrijeme kada najdublji pitting prodire u zid cijevi. U inženjerstvu, empirijske formule i traženje baze podataka o koroziji obično se kombinuju za sveobuhvatnu evaluaciju.
U praktičnim inženjerskim aplikacijama obično se usvajaju konzervativne procjene. Budući da stvarni radni uslovi često variraju, a postoje i neizvjesni faktori kao što su kamenac i mikrobna korozija, izračunatom vijeku trajanja treba dodati određeni sigurnosni faktor. Za važne proizvodne linije, preporučuje se rezervisanje 30-50% sigurnosne margine i organizovanje redovnog merenja debljine i praćenja korozije tokom rada kako bi se dinamički prilagodio očekivani životni vek.
Pored toga, uspostavljanje baze podataka o stopi korozije o sopstvenim uslovima rada preduzeća je najprecizniji metod. Dugoročnim-praćenjem i akumulacijom stvarnih podataka o koroziji sistema može se uspostaviti model predviđanja vijeka trajanja koji je prikladan za njegove vlastite radne uvjete, koji je daleko tačniji od općih empirijskih podataka.
Tabela 1. Približna stopa korozije nehrđajućeg čelika 316 u tipičnim okruženjima
表格
| Environment Type | Tipično stanje | Godišnja stopa korozije | Failure Mode |
|---|---|---|---|
| Čista voda iz slavine | <50 ppm Cl⁻, normal temp | <0.005 mm/year | Vrlo spora ujednačena korozija |
| Cirkulirajuća voda za hlađenje | 50–200 ppm Cl⁻, 40–60 stepeni | 0,01–0,05 mm/god | Local pitting |
| Slaba kisela otopina | <10% acid, room temperature | 0,02–0,1 mm/god | Uniforma + pitting |
| Brackish Water | 200–1000 ppm Cl⁻, 50 stepeni | 0,1–0,5 mm/god | Teška udubljenja |
| Morska voda | ~20000 ppm Cl⁻, normalna temp | >0,5 mm/god | Brza perforacija udubljenja |
Naučno ispitivanje stope korozije i procena životnog veka mogu efikasno poboljšati rad i nivo upravljanja 316 sistema grejanja od nerđajućeg čelika.
