Industrijska okruženja{0}}bogata hloridima, kao što je galvanizacija otpadnih voda, obalna hemijska obrada i grijanje otopinom soli, vodeći su uzroci kvara na koroziji u obliku rupica i pukotina za električne cijevi za grijanje od nehrđajućeg čelika 316. Površinska pasivizacija služi kao jeftino-i efikasno tehničko sredstvo za formiranje gustog pasivnog filma bogatog hromom-na površini metala, koji može efikasno izolovati jone klorida od direktnog kontakta sa osnovnim metalom. Međutim, konvencionalna jednokratna pasivizacija azotnom kiselinom često stvara neravne pasivne filmove sa sitnim strukturnim defektima, u koje lako prodiru hloridni joni visoke{6}}koncentracije, što rezultira skraćenim ciklusima servisiranja cijevi za grijanje i čestim gubicima u radu opreme. Ova studija istražuje više{8}}strategije višedimenzionalne optimizacije za proces pasivizacije 316 cijevi za grijanje od nehrđajućeg čelika, analizira utjecaj formule otopine za pasivizaciju, temperature, trajanja potapanja i postupaka pred{10}}prerade na kompaktnost, debljinu i uniformnost pasivnih filmova, te provjerava antikorozivni efekat ubrzanja korozije{11} i detekcija spektroskopijom elektrohemijske impedancije, s ciljem uspostavljanja standardizirane optimizirane sheme pasivizacije prikladne za radne uslove sa visokim-kloridima i značajno produžavanje vijeka trajanja cijevi za grijanje protiv korozije.
Tradicionalni procesi pasivizacije uglavnom koriste jednokratnu otopinu dušične kiseline za površinsku obradu nakon strojne obrade cijevi za grijanje. Ostaci ulja za rezanje, prašina za poliranje i mikro ogrebotine nastale tokom savijanja i zavarivanja često ostaju na vanjskoj površini cijevi od nehrđajućeg čelika 316. Ako se ovi zagađivači ne mogu potpuno ukloniti prije pasiviranja, formirani pasivni film će pokazati lokalni diskontinuitet, formirajući inherentne točke osjetljive na koroziju. U medijima s visokim sadržajem-klorida, joni klorida prvenstveno adsorbiraju na ovim defektnim pozicijama, uništavaju pasivni film kroz konkurentnu adsorpciju i izazivaju lokalnu pitting koroziju. Osim toga, nerazumna temperatura pasivacije i vrijeme zadržavanja će također dovesti do pretjerano tankih pasivnih filmova sa slabom anti-propusnošću ili pucanja filma izazvanog prekomjernom{{7}pasivacijom-, što oboje uvelike slabi otpornost cijevi za grijanje na hloridnu koroziju.
Ovo istraživanje optimizira cijelu proceduru pasivizacije iz tri ključne veze: pred-tretman, modifikacija otopine za pasivizaciju i tretman nakon-zaptivanja. Za prethodnu obradu koristi se alkalno odmašćivanje u kombinaciji sa aktivacijom kiseljenja kako bi se temeljito uklonili površinski organski zagađivači i oksidni slojevi. Alkalno vruće namakanje uklanja ostatke masti, dok razrijeđena sumporna kiselina kratko-aktivacija eliminira pasivne filmove koji se prirodno formiraju u zraku, stvarajući jednoličnu aktivnu metalnu površinu za naknadnu reakciju pasivacije. Što se tiče rastvora za pasivizaciju, umesto jedne azotne kiseline koristi se mešana formula azotne kiseline plus mala količina natrijum molibdata. Molibdatni joni mogu se ugraditi u pasivni film krom oksida kako bi se poboljšala njegova kompaktnost i sposobnost zaštite od hloridnih jona. Kroz kontrolirane varijabilne eksperimente, optimalna temperatura pasivizacije je određena na 45 stepeni sa vremenom uranjanja od 30 minuta, što osigurava formiranje jednolikog pasivnog filma od 100-150 nm bez prekomjernih-defekta u tretmanu. Nakon pasivizacije, dodaje se silanski zaptivni tretman kako bi se popunile mikro praznine pasivnog filma i dodatno blokirao kanal za prijenos hloridnih jona.
Ciklična ispitivanja korozije u slanom spreju pokazuju da cijevi za grijanje obrađene optimiziranim procesom pasivizacije mogu izdržati 1200 sati neutralne erozije slanom sprejom bez očigledne korozije u obliku pitting, što je više od tri puta više od otpornosti na -koroziju od izradaka u tradicionalnom procesu. Rezultati elektrohemijskog ispitivanja dokazuju da se vrijednost impedance optimiziranog pasivnog filma povećava za skoro jedan red veličine, što ukazuje na značajno poboljšane performanse barijere protiv prodiranja jona klorida. Podaci o primjeni na terenu od obalnih hemijskih preduzeća pokazuju da je prosječni vijek trajanja optimiziranih 316 cijevi od nerđajućeg čelika protiv korozije za električno grijanje u okruženjima za grijanje otpadnih voda s visokim sadržajem-klorida produžen sa 6 mjeseci na više od 18 mjeseci, efektivno smanjujući učestalost zamjene opreme i gubitke zastoja u proizvodnji.
Zaključno, integrisana optimizacija pre-čišćenja, molibdatom-modificiranom miješanom kiselinskom pasivizacijom i post-brtvljenjem silana može značajno poboljšati strukturnu kompaktnost i uniformnost pasivnog filma na 316 cijevi za grijanje od nerđajućeg čelika, efikasno inhibirati adsorpciju{4} dugotrajne prodiranja klorida i dugotrajno prodiranje antikorozivne performanse u teškim industrijskim scenarijima sa visokim-hlorida. Formuliranje standardiziranih radnih parametara pasivizacije i striktna kontrola svake procesne veze je od suštinskog značaja za maksimiziranje antikorozivnog potencijala 316 materijala od nehrđajućeg čelika i smanjenje sveobuhvatnih operativnih troškova industrijskog grijanja eq.
uipment.
